Alexander Nikolajewitsch Lodygin wurde im Dorf Stenyschino geboren, das im Lipetsk-Ujesd der Tambow-Gouvernement lag, heute ist es der Petrowski-Distrikt der Tambow-Region. Er stammte aus einem alten und angesehenen Adelsgeschlecht, das, wie die Romanows, seine Abstammung von Andrei Kobyla ableitete.

1859 trat Lodygin in das Tambower Kadettenkorps ein und setzte seine Ausbildung zum Militäringenieur an der Moskauer Junkerschule fort, die er 1867 abschloss. 1870 zog er nach Sankt Petersburg und widmete sich nach seiner Pensionierung der Entwicklung der Glühlampe.

Lodygin besuchte als Gasthörer Vorlesungen in Physik, Chemie und Mechanik am Technologischen Institut. In den Jahren 1871 und 1874 führte er Experimente und Demonstrationen zur elektrischen Beleuchtung mit Glühlampen an verschiedenen Orten durch, darunter das Admiralty und das Technologische Institut.

Ursprünglich versuchte er, Eisenlitzen als Glühfaden zu verwenden, wechselte jedoch nach einem Misserfolg zu Experimenten mit einem Kohlenstab in einer Glasblase. 1872 beantragte Lodygin ein Patent für die Glühlampe, und 1874 erhielt er ein Patent sowie den Lomonossow-Preis von der Petersburger Akademie der Wissenschaften. Er patentierte seine Erfindung in verschiedenen Ländern, darunter Österreich-Ungarn, Spanien, Portugal, Italien und anderen. Lodygin gründete die Firma „Russische Gesellschaft für elektrische Beleuchtung Lodygin & Co“.

In den 1870er Jahren näherte sich Lodygin den Narodniks und verbrachte mehrere Jahre in ihrer Kolonie in Tuapse. 1878 kehrte er nach Petersburg zurück, arbeitete in Fabriken, verbesserte das Tauchergerät und beschäftigte sich mit anderen Erfindungen. Für seine Teilnahme an der Wiener Elektrotechnischen Ausstellung wurde er mit dem Orden des Stanislaus III. Klasse ausgezeichnet, was für russische Erfinder eine Seltenheit war. 1899 wurde er zum Ehreningenieur für Elektrotechnik der ETI ernannt.

1884, nach massiven Verhaftungen von Revolutionären, ging Lodygin ins Ausland, wo er 23 Jahre verbrachte. Er arbeitete in Frankreich und den USA und entwickelte neue Glühlampen, Elektroöfen und Elektroautos. 1906 verkaufte er die Patente für Lampen mit Drähten aus schwer schmelzbaren Metallen an die Firma „General Electric“.

1884 organisierte Lodygin die Produktion von Lampen in Paris und schickte sie zur Ausstellung nach Sankt Petersburg. 1893 begann er, Drähte aus schwer schmelzbaren Metallen für leistungsstarke Lampen zu verwenden, und 1894 gründete er die Firma „Lodygin und de Lille“. 1906 baute er in den USA eine Fabrik zur elektrochemischen Gewinnung von Wolfram und anderen Metallen. Er entwickelte auch elektrische Öfen zum Schmelzen von Metallen und für andere Zwecke.

1895 heiratete Lodygin die Journalistin Alma Schmidt, und sie bekamen zwei Töchter. 1907 kehrte die Familie nach Russland zurück, wo Lodygin viele Erfindungen mitbrachte. Er unterrichtete am Elektrotechnischen Institut und arbeitete in der Bauverwaltung der Petersburger Eisenbahn. 1914 wurde er in die Gouvernements Olonets und Nischni Nowgorod geschickt, um Vorschläge zur Elektrifizierung zu unterbreiten, aber der Erste Weltkrieg änderte seine Pläne, und er beschäftigte sich mit der Entwicklung eines senkrecht startenden Flugzeugs.

Nach der Februarrevolution 1917 konnte Lodygin keinen gemeinsamen Nenner mit der neuen Macht finden, und materielle Schwierigkeiten zwangen seine Familie, in die USA zu emigrieren. Wegen einer Krankheit konnte er die Einladung zur Rückkehr in die RSFSR zur Teilnahme an der Entwicklung des GOELRO-Plans nicht annehmen. Im März 1923 starb Lodygin in Brooklyn.

Lodygins Beitrag zur Schaffung von Glühlampen ist erheblich. Er schlug als Erster vor, Wolframdrähte zu verwenden und sie spiralförmig zu wickeln sowie die Luft aus den Lampen abzusaugen, um ihre Lebensdauer zu verlängern. 1871 entwickelte er ein Projekt für einen autonomen Taucheranzug mit einer Gasgemisch aus Sauerstoff und Wasserstoff. 1909 erhielt er ein Patent für einen Induktionsofen.