安德烈·德米特里耶維奇·薩哈羅夫1921年出生于莫斯科，父親德米特里·伊萬諾維奇·薩哈羅夫（Дмитрий Иванович Сахаров）在私立學(xué)校教授物理學(xué)，也是業(yè)余鋼琴家；德米特里的祖父伊萬（Иван）是沙俄時期著名的律師，重視社會認(rèn)知和人道主義原則，包括提倡廢除死刑，德米特里其后也受到這些思想的影響。薩哈羅夫的母親是葉卡捷琳娜·阿列克謝夫娜·薩哈羅夫（Екатерина Алексеевна Са?харов，原名索菲亞諾，有希臘血統(tǒng)）。薩哈羅夫的父母和祖母瑪麗亞·彼得羅夫娜（Мари?я Петровна）很大程度地塑造了他的性格，雖然他的祖父是俄羅斯正教會的教士，他的母親也曾給他洗禮，但他的父親是無神論者，宗教對薩哈羅夫的生活影響不大，盡管他認(rèn)為一個非科學(xué)的“指導(dǎo)原則”在管理著宇宙和人類。

1938年，薩哈羅夫入讀莫斯科大學(xué)，1941年因蘇德戰(zhàn)爭撤離后，他在阿什哈巴德畢業(yè)。之后他被派往烏里揚諾夫斯克的實驗室工作，在這段時期，他在1943年與第一任妻子克拉夫季婭結(jié)婚，并育有一子二女，克拉夫季婭在1969年逝世[2]。薩哈羅夫在1945年返回莫斯科，在列別杰夫物理學(xué)院理論部繼續(xù)學(xué)業(yè)，1947年取得哲學(xué)博士學(xué)位。

安德烈·薩哈羅夫（左）和伊戈爾·庫爾恰托夫，攝于1958年第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，薩哈羅夫開始對宇宙射線的研究。1948年，他參與了伊戈爾·庫爾恰托夫領(lǐng)導(dǎo)的蘇聯(lián)原子彈計劃，蘇聯(lián)在1949年8月29日對研制的第一種原子裝置進行了測試。1950年移居保密行政區(qū)薩羅夫（Саро?в）后，薩哈羅夫在研制氫彈的過程中扮演了重要的角色，蘇聯(lián)在1953年8月12日對研制的第一種核聚變裝置進行了測試。同年，薩哈羅夫得到了科學(xué)博士學(xué)位，被選為蘇聯(lián)科學(xué)學(xué)會的會員，并獲得了他的第一個社會主義勞動英雄榮譽。隨后薩哈羅夫繼續(xù)留在薩羅夫主導(dǎo)研發(fā)蘇聯(lián)首枚百萬噸級氫彈，并在1955年進行了測試。有史以來破壞力最大的曾引爆的核武器——沙皇炸彈也是基于薩哈羅夫的設(shè)計制造的。

薩哈羅夫曾提出興建一個受控核聚變反應(yīng)堆——托卡馬克，直至現(xiàn)在仍是大部分同類研究的基礎(chǔ)，他和伊戈爾·塔姆曾共同提出以環(huán)面狀的磁場限制高熱的離子化等離子體，以控制托卡馬克的核聚變。

薩哈羅夫亦曾提出感應(yīng)重力，作為量子引力的替代理論。

從1950年代后期起，薩哈羅夫開始關(guān)注他工作所牽涉的道德和政治問題。他在1960年代開始活躍于政壇，反對核武器擴散。他亦推動各國停止在地面進行核試驗，也參與促成了部分禁止核試驗條約在1963年的簽署。1965年，他重返科學(xué)界，開始研究物理宇宙學(xué)，但仍繼續(xù)反對政治歧視。

1967年當(dāng)反彈道導(dǎo)彈成為美蘇關(guān)系的重要議題時，薩哈羅夫的政治生涯出現(xiàn)了轉(zhuǎn)折點，1967年7月21日薩哈羅夫在寫給蘇聯(lián)領(lǐng)導(dǎo)人的一封信中，他認(rèn)為蘇聯(lián)應(yīng)該接受美國的建議，雙方共同放棄對反彈道導(dǎo)彈的研發(fā)，否則針對這項新技術(shù)的軍備競賽將增加核戰(zhàn)的可能性。他也請求領(lǐng)導(dǎo)人批準(zhǔn)他在蘇聯(lián)一份報章上發(fā)表文章，解釋反彈道導(dǎo)彈的危險性。當(dāng)局沒有理會這封信，并禁止他在蘇聯(lián)出版書籍展開對這個議題的討論。1968年5月，薩哈羅夫?qū)懥艘黄�文章，指出反彈道�?dǎo)彈是核戰(zhàn)威脅的一個主要因素，這篇文章作為地下出版物被傳播并在蘇聯(lián)境外出版后，薩哈羅夫被禁止參與與軍事有關(guān)的研究。之后他返回列別杰夫物理學(xué)院修讀普通理論物理學(xué)。在1970年代，他與瓦列里·查里茲和安德烈·特韋爾多赫列博夫共同創(chuàng)立莫斯科人權(quán)委員會，并因而面對當(dāng)局更大的壓力。

1972年，薩哈羅夫與同為人權(quán)行動主義者的葉連娜·邦納（Елена Георгиевна Боннэр）結(jié)婚。1973年，薩哈羅夫獲得了諾貝爾和平獎的提名；翌年他獲得了奇諾·德爾杜卡世界獎（Prix mondial Cino Del Duca）。1975年，他獲得了諾貝爾和平獎，但他被蘇聯(lián)禁止離境領(lǐng)獎，他的妻子葉連娜在頒獎典禮上代他宣讀演講辭。

在他的著作中，他認(rèn)為“沒有被禁止的事情即被容許”，否認(rèn)法律以外的任何道德或文化規(guī)范的重要性和正確性。1980年1月22日，他因為示威抗議蘇聯(lián)入侵阿富汗而被捕，隨后他被流放到一個保密行政區(qū)高爾基，即現(xiàn)在的下諾夫哥羅德。在1980年至1986年間，薩哈羅夫受到蘇聯(lián)秘密警察的嚴(yán)密監(jiān)視，在他的回憶錄中他聲稱他在高爾基的寓所經(jīng)常被搜查和搶掠。1986年，米哈伊爾·戈爾巴喬夫展開重建和開放的政策，薩哈羅夫被釋放。

在薩哈羅夫曾經(jīng)流放過的高爾基市，也就是目前的下諾夫哥羅德市，當(dāng)?shù)匾恍┦忻褚睬巴�薩哈羅夫居住過的住宅樓前獻(xiàn)花。薩哈羅夫當(dāng)年的一名鄰居說，在高爾基市 的7年流放生活中，薩哈羅夫為抗議當(dāng)局迫害曾三次絕食，其中的一次絕食長達(dá)178天，后來當(dāng)局強制把他送到醫(yī)院，并強制給他灌送食物。 　這位鄰居說，薩哈羅夫的一舉一動當(dāng)年都受到秘密警察的嚴(yán)密監(jiān)視。她說：“薩哈羅夫的來往信件都受到檢查，秘密警察想知道這些信件發(fā)自哪里，內(nèi)容是什么。每當(dāng)薩哈羅夫來領(lǐng)取信件時，他的一大堆信件都單獨放在一起。”

薩哈羅夫是前蘇聯(lián)核武器的主要研制者，被稱為蘇聯(lián)氫彈之父。但薩哈羅夫后來反思自己的行為，在60年代主張禁止核武器以及核試驗，并積極宣傳綠色環(huán)保理 念。薩哈羅夫稍后提出了“和平、進步、人權(quán)”思想，并嚴(yán)厲抨擊蘇聯(lián)出兵阿富汗，這使薩哈羅夫從蘇聯(lián)社會主義勞動英雄、列寧勛章獲得者變成了蘇聯(lián)人權(quán)運動的 領(lǐng)袖。 　在回顧自己的思想轉(zhuǎn)變時，薩哈羅夫在80年代末期曾這樣表示，“我當(dāng)時投身核武器的研制時認(rèn)為，世界需要平衡。我至今仍然堅持這一觀點。但在從事核武器研制的同時我也明白和意識到，我所從事的工作是多么可怕�！�

俄羅斯總統(tǒng)梅德韋杰夫在薩哈羅夫去世20周年之際表示，薩哈羅夫的思想深刻而且有實際意義，薩哈羅夫的思想提出了今天俄羅斯需要解決的問題。 　當(dāng)年曾親自下令釋放薩哈羅夫的前蘇聯(lián)總統(tǒng)戈爾巴喬夫說，薩哈羅夫當(dāng)年為爭取自由和人的尊嚴(yán)斗爭的勇氣讓人欽佩。今天的俄羅斯社會恰好缺乏薩哈羅夫這樣的人物。他稱薩哈羅夫是真正的知識分子。

1988年，薩哈羅夫獲得國際人道和倫理聯(lián)合會（International Humanist and Ethical Union）頒發(fā)的國際人道主義獎。之后，薩哈羅夫協(xié)助了蘇聯(lián)最早的一批獨立政治組織的成立，并成為蘇聯(lián)反對勢力中主要一員。1989年3月，薩哈羅夫當(dāng)選為蘇聯(lián)人民代表大會的成員（Съезды Советов），成為民主改革勢力的領(lǐng)導(dǎo)者之一。

1989年12月14日，薩哈羅夫死于心臟病發(fā)，終年68歲。他的遺體埋葬在莫斯科沃斯特里亞科夫斯科耶公墓。