В Вооруженных Силах с июня 1953. Окончил Ленинградскую военно-воздушную инженерную академию им. А. Ф. Можайского. 

С января 1959 г. на полигоне Байконур.

В сентябре 1992 г. назначен начальником 5 Государственного испытательного космодрома. С 1993 г. — член военного совета Военно-Космических Сил.

Принимал участие более чем в 500 запусках первых спутников, кораблей-спутников, исследовательских космических аппаратов, пилотируемых космических аппаратов. Внёс большой вклад в создание автоматического грузового КК «Прогресс», в осуществление космических программ «ЭПАС», «Интеркосмос» и других.

Герой Социалистического Труда, Лауреат Государственной премии СССР. Награжден орденом «За заслуги перед Отечеством» 4-й ст., двумя орденами Ленина, орденом Трудового Красного Знамени, медалью «За отвагу на пожаре» и  многими медалями.

21 октября 2021 г. на Федеральном военном мемориале состоялась церемония захоронения Героя Социалистического труда, Лауреата Государственной премии, генерал-лейтенанта Шумилина Алексея Александровича.