Александр Сергеевич Демьяненко родился 30 мая 1937 года в Свердловске. Отец Александра работал преподавателем актёрского мастерства, потому его знакомство с театром произошло ещё в дошкольном возрасте. Однако, окончив школу № 37 с углубленным изучением немецкого языка в 1954 году, будущий артист стал студентом юридического факультета Свердловского университета. Правда, уже через год он отправился в Москву, где поступил в ГИТИС. Через 4 года состоялся дебют в фильме Александра Алова и Владимира Наумова "Ветер", вышедшем на экраны в 1958 году. Ещё через 3 года Александр сыграл одну из главных ролей в драме "Мир входящему" (1961). Картина удостоилась премии на венецианском фестивале и пользовалась большим успехом не только в СССР, но и за рубежом. Далее были роли в фильмах "Взрослые дети" (1961) и "Карьера Димы Горина" (1961).
Актёр оставил сцену театра имени Маяковского и сосредоточился на работе в киностудии "Ленфильм", где в 1963 и 1964 годах вышли достаточно успешные фильмы с его участием "Сотрудник ЧК" и "Государственный преступник". Но настоящий успех пришёл к Демьяненко после фильмов Леонида Гайдая. Правда, удачный комедийный образ недотёпы Шурика не позволял ему выйти за рамки сложившегося амплуа. Вскоре и режиссёры перестали предлагать ему интересные роли. Выручало лишь телевидение, где Александру удалось сыграть в моноспектаклях "Кумир" Дюрренматта, "Чародейной ночи" Мрожека, "До самой сути" и "Семь крестиков в записной книжке" Сименона. На экране свой незаурядный талант актёру удалось реализовать лишь в фильмах "Угрюм-река" и "Учителе пения" Наума Бирмана. Правда, голос Демьяненко звучал с экрана намного чаще. Александр был одним из ведущих актёров дубляжа. Он говорил за Донатаса Баниониса, Омара Шарифа, Жана-Поля Бельмондо, Уго Тоньяцци, Йона Войта и многих других.
С середины 90-х Александр Демьяненко работал на сцене Театра комедии им. Н.П. Акимова, затем – в "Приюте комедианта", где сразу сыграл в двух спектаклях, ставших событием в театральной жизни северной столицы. Он отметился яркой режиссёрской работой в спектакле "Две Юлии". Одной из последних работ великого артиста стала роль в телесериале "Клубничка". Когда его этим упрекали, Александр отвечал: "Я артист! У меня есть работа. И я буду делать её хорошо".
Александр Сергеевич скончался 22 августа 1999 года после продолжительной болезни и был похоронен на Серафимовском кладбище Санкт-Петербурга.
