Geboren am 5. November 1966 in Köln, wuchs Alexander Graf Lambsdorff in Bonn auf. Sein Abitur machte er 1985 am Aloisiuskolleg in Bad Godesberg. Graf Lambsdorff ist verheiratet und hat zwei Kinder.
Nach Ausbildung zum Reserveoffizier 1985 – 87 und Grundstudium in Bonn ging er in die USA und schloss sein Studium der Europäischen Geschichte, des Staatsrechts sowie der Internationalen Beziehungen 1993 an der Georgetown University ab. Ab 1995 arbeitete er im Auswärtigen Amt, unter anderem im Planungsstab und in der politischen Abteilung. Von 2000 bis 2003 war er Pressereferent an der Deutschen Botschaft in Washington D.C.
1987 trat Alexander Graf Lambsdorff in die Bonner FDP ein und war im Jahr 2000 Kandidat zur Landtagswahl in Bonn. Im selben Jahr gründete er den Internet-Landesverband der FDP, ist seit 2001 Mitglied im FDP-Bundesvorstand und seit 2004 auch im NRW-Landesvorstand. Er ist seit 2004 Mitglied des Europäischen Parlaments und vertritt die FDP-Delegation als stellvertretender Vorsitzender sowie außenpolitischer Sprecher. Graf Lambsdorff ist seit 2007 Präsident des Europäischen Liberalen Forums (ELF) und seit Juni 2009 erster stellvertretender Vorsitzender der ALDE-Fraktion.