Баталов родился в 1928 году в Москве в семье театралов. Во время эвакуации в Бугульме будущий актёр впервые вышел на сцену, а в 1944 году снялся в своём первом фильме «Зоя». В 1950 году закончил Школу-студию МХАТ. Алексей Баталов снялся более чем в 40 фильмах, самая известная роль народного артиста – Гоша в художественном фильме «Москва слезам не верит».
В 2008 году Бугульминскому государственному русскому драматическому театру присвоили имя Алексея Баталова.