Родился в Лондоне в семье учителя, по происхождению шотландец. Начатками образования обязан Герберту Уэллсу, которого позднее называл «великим писателем и великим другом». Окончил школу при Вестминстерском аббатстве, затем поступил в Кембридж; именно в Кембридже, в библиотеке Тринити-колледжа, были написаны первые главы «Винни-Пуха». За год до окончания университета Милн получил грант от юмористического журнала «Панч» — это был его первый гонорар (в «Панче» он и стал работать по окончании Кембриджа, вплоть до начала первой мировой войны).

С началом войны Милн, несмотря на свои пацифистские убеждения, вступил в армию и в составе полка королевских фузилеров отправился во Францию. Период между двумя мировыми войнами оказался наиболее плодотворным для Милна в творческом плане: 1924 году был опубликован сборник стихов «Когда мы были совсем молоды», два года спустя отдельным изданием вышел «Винни-Пух», в 1927 году появился сборник стихов «Теперь нам шесть», а в 1928 году — повесть «Дом на Пуховой опушке». Кроме того, в 1922 году Милн опубликовал под псевдонимом детективный роман «Тайна красного дома»; его перу принадлежит также множество «взрослых» романов, рассказов и пьес, а еще автобиография «Уже слишком поздно» (1939).

Милн никогда нескрывал, что к писательству его подвигли жена Дафна и сын Кристофер Робин. Как ни удивительно, он никогда не читал своему сыну «Винни-Пуха», предпочитая собственным сочинениям романы Пелэма Вудхауса, которого считал "самым талантливым английским автором«(надо сказать, Вудхаус платил Милну той же монетой; он писал о Милне так: «Это, пожалуй, мой любимейший автор»).

Книги о Винни-Пухе, признанные шедевры детской литературы, переведены на множество языков. В 1996 году в Англии проводился опрос, в ходе которого следовало назвать 100 лучших книг ХХ столетия; в этом списке «Винни-Пух» занял почетное семнадцатое место. В 1952 году Милн перенес операцию на мозге, после которой четыре года, до самой смерти, провел в своем поместье в Котчфорде, графство Сассекс.