Алексей Лонгин родился 22 июля 1976 года в городе Москва. Рос в обычной семье. Среди его родных не было ни артистов, ни людей искусства. В школе будущий актер увлекался спортом, выбрав для себя один из самых «романтичных» его видов - фехтование. В этом занятии он здорово преуспел, став чемпионом России по артистическому фехтованию.

Актер поступил в ГИТИС и окончил его в 2005 году, учился актёрскому мастерству на курсе Алексея Бородина. Кинематографическая биография Алексея началась в студенческие годы. Сначала он снимался в эпизодах. Впервые актер появился на экране в сериалах «Штрафбат» и «Голова классика».

На театральной сцене Алексей играл в полную силу. На подмостках театра имени К.Станиславского он появился в постановке Сергея Алдонина «Мастер и Маргарита». Актёру достался образ Никанора Ивановича Босого. В 2005 году молодого артиста приняли в труппу столичного театра «Et cetera», под руководством Александра Калягина. На эту сцену актер выходил 7 лет и был задействован в ключевых ролях: его увидели в «Шейлоке», «Тайне тетушки Мэлкин» и постановке «Газета «Русский инвалидъ» за 18 июля». В качестве приглашенного актёра Алексей работал на сцене театра «Практика».

Дебютными киноролями начинающего артиста были эпизодические или роли второго плана. В проектах «Студенты-International», «Солдаты-11», «Общая терапия» и «Тридцатилетние» Алексей приобретал бесценный опыт. В 2009 году режиссёр Сергей Сотничеко доверил актеру один из центральных образов своего военного проекта «Третьего не дано». Роль старшего лейтенанта Ревенко сделала Алексея узнаваемым.

Успех состоялся в 2010 году, когда на экраны вышли рейтинговые сериалы «Доктор Тырса» и «Участковый», детективная драма «Танго с ангелом» и криминальная драма «Ярость». Широкое признание Алексей получил в 2011-2014 годах. Тогда любители отечественных сериалов увидели ленты «Грач» и «Страсти по Чапаю». Из последних работ актёра стоит отметить его роли в сериале «Санта Лючия» и детективе «Идеальное убийство».