Александр Николаевич родился в крестьянской семье 7 декабря 1890 года в деревне Бакули Слободского уезда Вятской губернии (теперь это Слободской район Кировской области). Его предки – коренные вятичи, чья фамилия происходила от местного словечка «бакулить», то есть «балагурить, шутить». Интересно, кстати, что его лучшим другом в детстве был мальчик из соседнего села Успенского Александр Поскрёбышев – будущий секретарь Иосифа Сталина.

В некотором роде Александру Николаевичу повезло со временем рождения – пока он подрос, на нет успели сойти предпринятые Александром III ограничения на доступ к гимназическому образованию представителям простонародья. Он успешно окончил сельскую школу, а в 1911 году – Вятскую мужскую гимназию, после чего уехал в город Саратов. Там он поступил на медицинский факультет Саратовского университета.

Во время учёбы Бакулев знакомится с Сергеем Ивановичем Спасокукоцким, выдающимся хирургом, впоследствии основавшим советскую школу клиницистики, и начал работать в его клинике при университете. Но летом 1915 года он был призван на службу в Российскую императорскую армию, получил звание зауряд-врача и был направлен на фронт. Служба его проходила сначала в пехотном, затем в кавалерийском полках. В боях Бакулев заслужил орден Святого Станислава 3-й степени. В 1917 году он был отозван с фронта и возвращён в Саратов для завершения образования. Здесь его застала Октябрьская революция, которая, впрочем, не помешала ему закончить учёбу и стать в мае 1918 года дипломированным врачом. Уже полноправным ординатором он продолжил работать в клинике Спасокукоцкого.

Но в стране разворачивалась Гражданская война, и Поволжье было одной из её арен. В августе 1919 года Бакулев поступил на службу в Красную Армию и, как имеющий медицинское образование и опыт военно-полевой хирургии, был назначен заведующим хирургическим отделением эвакогоспиталя, располагавшегося в Саратове. Это позволило ему совмещать службу в армии и работу в госпитале с исследованиями в клинике.

По завершении боевых действий, в 1922 году, Бакулев был демобилизован и смог окончательно вернуться к научной работе в качестве ассистента кафедры госпитальной хирургии медицинского факультета Саратовского государственного университета. В 1926 году, следом за своим учителем Спасокукоцким, он переезжает в Москву, и продолжил работать под его руководством на кафедре факультетской хирургии 2-го Московского государственного медицинского института, был на ней ассистентом, старшим ассистентом, доцентом, профессором. В 1927 году Бакулев был послан на стажировку в Германию, в клинику знаменитого немецкого невролога Отфрида Фёрстера.

Клиника Спасокукоцкого занималась изучением возможностей хирургического лечения заболеваний желудка, пищевода, перикарда, лёгких, двенадцатиперстной кишки, почек. Но больше всего Бакулева влекла нейрохирургия, которая тогда ещё только-только начинала выделяться как самостоятельная хирургическая дисциплина. В 1935 году он успешно защитил кандидатскую, а в 1939 году – докторскую диссертацию. В последней Александр Николаевич в числе первых во всём мире сумел с научной точки зрения обосновать закрытый способ лечения гнойников головного мозга. Талантливого врача назначили заведующим кафедрой госпитальной хирургии педиатрического факультета 2-го Московского государственного медицинского института.

Перед самой войной Бакулев возглавил хирургическое отделение Центральной Кремлёвской больницы, а позднее стал главным хирургом Лечебно-санитарного управления Кремля. Во время битвы за Москву являлся главным хирургом Резервного фронта, одновременно был консультантом по хирургии Главного управления эвакогоспиталей Москвы, заведовал кафедрой общей и военно-полевой хирургии 1-го Московского государственного медицинского института. А после смерти в 1943 году Спасокукоцкого Бакулев возглавил его кафедру, и руководил ей вплоть до самой смерти.

Военные годы – время активной научной деятельности Александра Николаевича в области военно-полевой хирургии. Под его руководством был разработан ряд сложных операций на спинном мозге, методика наложения глухого шва при проникающих ранах головы, лечения ранений поясничного отдела позвоночника.

В 1943 году случилась история, которая могла окончиться плачевно для всей семьи Бакулевых – его сын Пётр оказался замешанным в скандальной истории, вскрывшейся в результате трагедии на Большом Каменном мосту, когда сын наркома авиационной промышленности СССР Владимир Шахурин застрелил дочь известного советского дипломата. Следствие по этому делу выяснило, что Владимир создал тайную организацию «Четвёртый рейх», в которую вошли дети высокопоставленных советских деятелей, в том числе и Пётр. Однако по итогам разбирательств они отделались годичной высылкой из столицы, а родителей и вовсе не тронули.

В послевоенное время Бакулев уже общепризнанно был одним из самых маститых советских врачей, известных всей стране и далеко за её пределами. В 1947 году он стал членом-корреспондентом, в 1948 году – академиком, а в 1953 году – президентом Академии медицинских наук СССР. В 1958 году его избрали академиком Академии наук СССР.

В этот период его интересы сместились в сторону кардиохирургии. В 1948 году Бакулев в числе первых в СССР стал применять при операционном лечении эндотрахеальный наркоз и ангиокардиографию. Он же первым в стране провёл исключительно сложные и опасные операции при врождённом пороке сердца, при митральном стенозе и при аневризме аорты. Им была сформулирована концепция коррекции врождённых пороков сердца – и, хотя первым в мире подобная операция методом наложения кавопульмонального анастомоза (создание соустья между верхней полой веной и лёгочной артерией) была проведена его учеником Евгением Мешалкиным, многие врачи, даже иностранные, ещё долгие годы называли её «операцией Бакулева».

Александр Бакулев с учениками рассматривает рентгеновский снимок.

В 1956 году по предложению Бакулева, высказанному им на XXIV Всесоюзном съезде хирургов, его хирургическая клиника была развёрнута в Институт грудной хирургии Академии медицинских наук СССР, существующий и по сей день и носящий имя своего создателя. В кратчайшие сроки он сумел подыскать помещение для института, собрать коллектив и наладить научные исследования. Грудной хирургией занимались тогда многие учёные, но именно Бакулеву и его молодому институту удалось добиться в этой сфере наибольших успехов.

Не будет преувеличением сказать, что нет ни одного направления в кардиохирургии, в котором бы не остался бакулевский след. Он занимался диагностикой и хирургическим лечением приобретённых и врождённых пороков сердца, хронической сердечной недостаточности, нарушений ритма и проводимости, практикой искусственного кровообращения, лечение заболеваний аорты и других сосудов. В отличие от многих своих коллег, он уделял большое внимание «хирургии открытого сердца» с использованием аппаратов искусственного кровообращения. Под его руководством в институте разрабатывались первые в стране имплантируемые электрокардиостимуляторы. Будучи зачинателем многих научных тем, он со временем, как и его учитель Спасокукоцкий, передавал их своим ученикам, которые в дальнейшем развили их, добившись выдающихся успехов.

Могила Бакулева на Новодевичьем кладбище Москвы. Памятник стилизован в виде рук, держащих сердце, символизирующее профессию покойного.

Выдающийся врач Александр Николаевич Бакулев скончался 31 марта 1967 года в возрасте 76 лет. Так закончилась грандиозная эпоха советской кардиохирургии, которая на десятилетия вперёд заложила капитальный фундамент для её развития.