Александр Николаевич родился 7 декабря 1890 года в деревне Бакули Вятской губернии (ныне Слободской район, Кировская область[2]). Происходил из древней вятской фамилии Бакулевых.

В 1911 году Бакулев поступил на медицинский факультет Саратовского университета. Именно с Саратовом связано становление А.Н. Бакулева как выдающегося хирурга. Будучи студентом, он систематически посещал клинику общей хирургии, возглавляемую С.И. Спасокукоцким.

В 1915 году был мобилизован в действующую армию, служил зауряд-врачом в военных госпиталях. В 1918 году возвратился в Саратов, где работал хирургом военного госпиталя. Тогда же сдал экзамены и получил диплом врача. С 1922 года Бакулев демобилизовался и начал работать в госпитальной хирургической клинике при Саратовском университете. В 1926 году вместе со С.И. Спасокукоцким переехал на работу в Москву.

А.Н. Бакулев первым в СССР разработал и внедрил в лечебную практику многие новые методы хирургического лечения черепно-мозговых ранений, операций на легкие и сердце, обработки ран. Оставил после себя не только множество оригинальных трудов, но и целую плеяду талантливых учеников.

В 1956 году по инициативе Бакулева при АМН СССР был создан Институт сердечно-сосудистой хирургии.

Александр Николаевич скончался 31 марта 1967 года в Москве.