Il est né le 26 juin 1976 à Donetsk dans la famille d'un mineur, Vladimir Zakharchenko. Son père est de nationalité ukrainienne, sa mère Tamara Zakharchenko est russe. Il est diplômé de l'école secondaire n° 4 de Donetsk. Selon ses données biographiques provenant de sources russes, il est diplômé de l'école technique d'automatisation industrielle de Donetsk (avec mention), a travaillé comme mineur, électromécanicien et a été impliqué dans le monde des affaires.

Pendant les manifestations pro-russes dans l'est de l'Ukraine, il a dirigé la branche de Donetsk du club de combat Oplot, basé à Kharkiv. Le 16 avril 2014, il a dirigé un groupe de sept militants qui ont occupé le bâtiment de l'administration de la ville de Donetsk. Il est resté à la tête d'Oplot jusqu'au 7 juillet 2014.

En mai 2014, il a été nommé "commandant militaire" de Donetsk capturé par des militants. Plus tard, en juillet de la même année, il a été nommé "vice-ministre des affaires intérieures de la RPD" avec le grade de major de police. En tant que membre d'"Oplot", il a participé à des attaques contre l'aéroport de Donetsk contrôlé par les troupes ukrainiennes. En juin 2014, il est blessé lors de ces combats.

Le 7 août 2014, il remplace Alexander Boroday à la tête du Conseil des ministres de la RPD.

Le 11 août 2014, Oleksandr Zakharchenko a déclaré que "les unités de la RPD sont prêtes pour des actions offensives" et qu'une "offensive large et normale" commencerait dans les prochains jours. Les médias russes ont diffusé des informations selon lesquelles la "milice et l'autodéfense" avaient acquis plus de 200 véhicules blindés destinés à être utilisés dans la "contre-offensive" annoncée. Dans la nuit du 12 au 13 septembre, des groupes tactiques de bataillons des 17e et 18e brigades de fusiliers motorisés des forces armées russes ont franchi la frontière près de Marynivka et Stepanivka.

Le 24 août, dans la matinée, Alexandre Zakharchenko annonce une "offensive de grande envergure dans toutes les directions". Le même matin, une colonne de 100 véhicules militaires russes a quitté la frontière nationale pour encercler les forces ukrainiennes près d'Ilovaisk.

En janvier 2015, les militants ont repris les attaques contre la ville de Debaltseve, contrôlée par l'armée ukrainienne. Afin de mettre un terme à ces combats brutaux, les dirigeants des Quatre de Normandie se sont réunis à Minsk le 11 février, ce qui a abouti à la signature d'un ensemble de mesures pour la mise en œuvre du protocole de Minsk par les participants au processus de Minsk. Le document a également été signé par le chef de la RPD, Zakharchenko, et le chef de la RPL, Plotnitsky, sans que leurs positions soient précisées.

Malgré le fait que, selon l'accord, un cessez-le-feu complet devait être établi sur la ligne de contact à partir de minuit le 15 février, les combats pour Debaltseve se sont poursuivis jusqu'à ce que l'armée ukrainienne soit contrainte de quitter la ville et ses environs sous la pression des troupes et des militants russes ; Zakharchenko a déclaré que le règlement de la cessation des combats dans la région de Debaltseve n'était pas un sujet des accords signés. Zakharchenko lui-même a été blessé lors des combats à Debaltseve.

Le 3 novembre, après les élections illégitimes et truquées en RPD, la CEC non reconnue de la république a annoncé la victoire de Zakharchenko : 765 000 personnes ont voté pour lui, soit environ 75 % de l'électorat. Le 4 novembre, une cérémonie d'investiture a eu lieu au théâtre de musique et d'art dramatique de Donetsk, au cours de laquelle, selon des témoins oculaires, Zakharchenko a prêté serment et a reçu un certificat de chef de la RPD des mains du chef de la CEC de la RPD, Roman Lyagin. Il a reçu deux croix de Saint-Georges de la RPD.

Pendant la guerre au Donbas, il y a eu de nombreux cas de disparitions forcées dans le territoire occupé par la Russie. Le 22 janvier 2015, Zakharchenko a déclaré que ses troupes détenaient chaque jour jusqu'à cinq "subversifs ukrainiens" âgés de 18 à 35 ans. Le 2 juin 2017, le journaliste Stanislav Aseyev a été enlevé.

Le 16 juillet 2017, les militants ont indiqué que le blogueur était détenu pour "espionnage". Amnesty International a demandé à Zakharchenko de libérer le journaliste.

Il est décédé le 31 août 2018 à la suite d'une explosion dans le restaurant Separ sur le boulevard Pouchkine à Donetsk. Lors de l'explosion, il a subi une lésion cérébrale ne mettant pas sa vie en danger. Le ministre des revenus et des devoirs de la RPD, Alexander Timofeev ("Tashkent"), et deux autres personnes ont également été blessés. Dans un premier temps, il a été rapporté que Tashkent avait été tué, mais la nouvelle n'a pas été confirmée. Une autre victime était le garde du corps de Zakharchenko. L'incident a eu lieu le jour du deuil pour la mort de Iosif Kobzon. Le café appartenait au chef de la sécurité de Zakharchenko. Les collaborateurs locaux imputent la mort de Zakharchenko à deux "saboteurs ukrainiens" détenus et au garde du corps personnel de Zakharchenko, qui ont fui les lieux. Selon des informations inexactes, l'engin explosif se trouvait dans une lanterne placée près de la table, et les principales blessures ont été reçues à la tête ; il est décédé à l'hôpital.