Родился в семье нотариуса в Тверской области. После окончания гимназии в 1908 г. Андрей Туполев поступил в Московское техническое училище (МТУ). Там молодой студент активно участвует в работе кружка любителей воздухоплавания под руководством профессора Жуковского: строит аэродинамическую трубу, планер собственной конструкции. Однако уже в 1911 г. Туполева арестовывают и исключают из МТУ по подозрению

в революционной деятельности. Учебу пришлось прервать на три года, и только в 1918 г. Туполев оканчивает МТУ (ставшее МВТУ), параллельно работая в гидропланном отделе московского завода «Дукс». В том же году, после организации ЦАГИ, Жуковский берет работать Туполева к себе, своим помощником.

Первым заданием для Туполева в ЦАГИ стала разработка и испытания в 1919 г. аэросаней для Красной Армии, которая прошла успешно. Затем был быстроходный речной глиссер, а с 1922 г. Туполев приступает к новому делу - постройке первых самолетов из легкого металла, еще не освоенного в СССР, - дюралюминия. Для этого пришлось осваивать новую технологию, преодолевая многочисленные трудности: Туполев строит сначала АНТ-1 смешанной конструкции, но уже в 1924 г. первый отечественный цельнометаллический самолет - АНТ-2 благополучно взлетел. А в 1928 г. туполевский, также цельнометаллический, истребитель И-4 был принят на вооружение.

Следующим важным этапом в творческой деятельности Туполева стало создание тяжелых многомоторных машин (1930-е годы). Сначала был построен двухмоторный бомбардировщик АНТ-4 (ТБ-1) – цельнометаллический моноплан, который совершил первый полет в 1925 г. Этот самолет под названием «Страна Советов» в 1928 г. впервые перелетел из Москвы в Нью-Йорк. Самый известный пассажирский самолет Туполева 30-ых годов – трехмоторный АНТ -9, успешно эксплуатировавшийся в «Аэрофлоте». В 1930 г. появился ещё больший по размерам, уже четырехмоторный АНТ-6 (ТБ-3). Но подлинным гигантом стал АНТ-20 «Максим Горький» с 8 моторами и весом в 42 тонны. Однако АНТ-20 не отличался техническим совершенством, был построен всего в двух экземплярах, и оба они разбились.

Для установления рекорда дальности полета Туполев в 1933 г. строит АНТ-25 с одним мотором и крылом очень большого удлинения, на котором экипаж летчика М. Громова в 1937 г. установил мировой рекорд дальности беспосадочного перелета - 11.500 км. Затем были: скоростной бомбардировщик – СБ (АНТ-40), «летающая крепость» - АНТ-42 (ТБ-7). Таким образом, большинство самолетов советской бомбардировочной авиации перед войной составляли самолеты Туполева – типа ТБ и СБ.

Несмотря на большие заслуги перед Родиной, в 1937 г. Туполева арестовали. Формальной причиной осуждения Андрея Николаевича стали технические дефекты на его самолетах. КБ приостановило свою деятельность, но уже через два года возобновило свою работу под другим названием – ЦКБ-29 НКВД. Там всего за два года Туполев вместе с другими авиаконструкторами под арестом создал новый, очень хороший бомбардировщик Ту-2. Самолет прекрасно показал себя во время ВОВ, за его создание Туполева не только освободили, но в 1945 г. присвоили звание Героя Социалистического Труда. Тут же новое задание от самого Сталина: в течение года создать стратегический бомбардировщик на базе американской четырехмоторной «летающей крепости» В-29. Задание успешно выполнено, самолет получил название Ту-4.

После войны Туполев продолжает строить бомбардировщики, но его КБ активно подключается и к гражданской тематике. В 1956 г. На базе бомбардировщика Ту-85 создается пассажирский Ту-114, а первый реактивный бомбардировщик Ту-16 стал основой для пассажирского Ту-104. В 1957 г. Туполева во второй раз награждают звездой Героя социалистического Труда за создание этих машин. Но Ту-104, несмотря на свои достоинства, имел слишком много недостатков для гражданской авиации: большой шум двигателей и непомерный расход топлива. Поэтому появляется сначала небольшой Ту-124, Ту-134, а затем в 1967 г. - самый удачный пассажирский самолет Туполева - Ту-154 на 180 пассажиров. Этот самолет являлся основной «рабочей лошадкой» на маршрутах средней протяженности в «Аэрофлоте» в 1970 – 1990 гг. Значительное количество модификаций Ту-154 летает до сих пор.

Венцом конструкторской карьеры Туполева стало создание первого в мире сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144, который взлетел в 1968 г. Однако время подобных самолетов ещё не пришло. Ту-144 потерпел две катастрофы, был очень сложен и дорог в эксплуатации. Поэтому уже в 1978 г. он был снят с авиалиний.

После смерти трижды Героя Социалистического Труда Андрея Николаевича Туполева в 1972 г. его конструкторское бюро возглавил сын - Александр Андреевич Туполев. Под его руководством были созданы самые современные пассажирские лайнеры – Ту-204, Ту-214, полностью соответствующие современным нормам ИКАО.