Alain Delon rođen je 8. studenog 1935. godine u bogatoj pariškoj četvrti. Njegovi roditelji razveli su se kada su Alainu bile četiri godine i nakon toga otišao je živjeti kod udomitelja. Poslije smrti udomitelja njegovi roditelji dijelili su skrbništvo nad Alainom, ali kako to nije funkcioniralo, poslali su ga u katolički internat, prvi od nekoliko njih iz kojih je bio izbačen zbog lošeg ponašanja. Napustio je školu s 14 godina i kratko vrijeme radio u mesnici svog poočima. Sa 17 godina prijavio se u francusku mornaricu te je od 1953. do 1954. služio kao marinac u Prvom indokineskom ratu.
Nakon što je nečasno otpušten iz vojske 1956. vratio se u Francusku. S malo novca, snalazio se radeći gdje god je mogao naći posao. Konobario je, radio kao nosač, tajnik i prodajni asistent. Tijekom tog vremena sprijateljio se s glumicom Brigitte Auber, s kojom je otišao na Filmski festival u Cannesu, gdje je započela njegova glumačka karijera. Vrlo brzo dokazao se kao jedan od najatraktivnijih i najambicioznijih mladih francuskih glumaca.
Na snimanju filma Christine 1958. upoznao je Romy Schneider, koja je tri godine prije snimila film Sissi, koji joj je donio svjetsku slavu. Velika zvijezda Romy i Alain, tada još zvijezda u usponu, započeli su ljubavnu vezu koja je bila vrlo praćena u javnosti.
Komedija Women Are Weak iz 1959. u kojoj je Delon imao glavnu ulogu bila je veliki hit u Francuskoj te prvi Delonov film prikazan u SAD-u. Svjetsku slavu stekao je 1960. ulogom u filmu Rocco i njegova braća, a nedugo zatim okušao se i u Hollywoodu, ali ne osobito uspješno.
Potkraj 1968. Alain Delon našao se u središtu velikog skandala s ubojstvom njegova prijatelja i tjelohranitelja Stevana Markovića, rođenog u Srbiji. Glumac je tada priznao veze s podzemljem, no oslobođen je krivnje. Afera nije naudila njegovoj karijeri, dapače, uloge u kriminalističkim filmovima u kojima je otad sve češće igrao imale su za publiku pečat vjerodostojnosti i time bile još zanimljivije.
Fatalni glumac vodio je i buran ljubavni život. S Romy Schneider zaručio se u ožujku 1959. godine. Njihovu vezu poljuljala je Delonova preljubnička afera s njemačkom glumicom i pjevačicom Nico, koja je 1962. rodila sina Christiana, no Alain nije želio priznati dijete kao svoje. Dječaka su uglavnom odgajali Delonovi roditelji. U prosincu 1963. Schneider i Delon raskinuli su zaruke. Nakon njezine smrti 1982. godine Delon je priznao da je Romy Schneider bila ljubav njegova života.
Delon se 1964. vjenčao s francuskom glumicom i redateljicom Nathalie Barthélémy te s njom dobio sina Anthonyja, a razveli su se 1969. nakon što je Delon podnio zahtjev za razvod. Na snimanju spota za njegovu pjesmu "Comme au cinéma" 1987. slavni zavodnik upoznao je nizozemskog modela Rosalie van Breemen i s njom započeo vezu. Par je dobio dvoje djece, kći Anouchku i sina Alaina-Fabiena, a 2001. prekinuli su vezu.
Tijekom intervjua za BBC 1969. godine novinar je Delonu postavio pitanje i o njegovim navodnim homoseksualnim sklonostima, na što je glumac odgovorio:
Pa što ako ih i imam? Ili ako sam ih imao? Zar bih bio kriv za nešto? Ako mi se nešto sviđa, napravit ću to. Jedino što je važno jest ljubav.