Nasceu em Moscovo, filho de Dmitri Sakharov, professor de física e autor de manuais escolares, e de Ekaterina Sakharova. O ambiente familiar valorizava a literatura, a ciência e a reflexão moral no início do período soviético.

Iniciou a formação formal em física na Universidade Estatal de Moscovo, enquanto a repressão estalinista remodelava a vida académica. Sakharov destacou-se pela capacidade matemática excecional e pela resolução independente de problemas.

Após a invasão alemã, a Universidade de Moscovo foi evacuada e Sakharov continuou os estudos em meio a perturbações de guerra. Concluiu o curso enquanto a URSS mobilizava a indústria e a ciência para uma guerra total.

Graduou-se em física e assumiu um cargo relacionado com necessidades técnicas do tempo de guerra, aplicando a teoria a problemas práticos. A experiência aprofundou o seu interesse por como decisões científicas afetam a sociedade em períodos de crise.

Ingressou no Instituto de Física Lebedev, em Moscovo, um dos principais centros soviéticos de física teórica. Ali trabalhou com cientistas de destaque e passou a ter acesso a redes de investigação estatal de alta prioridade.

Foi integrado no esforço secreto para construir uma bomba de hidrogénio soviética, sob rigorosos controlos de segurança. A urgência do programa refletia a rivalidade da Guerra Fria com os Estados Unidos após Hiroshima e Nagasaki.

Tornou-se um teórico central no laboratório ultrassecreto de armamentos conhecido como Arzamas-16. Colaborou com Igor Tamm e outros físicos de elite dentro de um enclave científico isolado e fortemente controlado.

Após grandes sucessos no desenvolvimento termonuclear soviético, recebeu elevado reconhecimento estatal e tornou-se um dos cientistas mais valorizados do país. O prestígio também o expôs aos custos humanos e às implicações políticas da corrida armamentista.

Começou a alertar as autoridades soviéticas para os impactos genéticos e de saúde, a longo prazo, dos testes nucleares atmosféricos. Essas preocupações marcaram um ponto de viragem para a responsabilidade ética, embora ainda permanecesse no setor de defesa.

Durante a retomada dos testes na Guerra Fria, argumentou contra o aumento de potência e de frequência, entrando em choque com autoridades linha-dura. O episódio reforçou a sua convicção de que o segredo e a coerção corrompiam a governação soviética.

Acolheu o Tratado de Proibição Parcial de Testes de 1963, que proibiu testes nucleares na atmosfera, no espaço exterior e debaixo de água. Embora a URSS o celebrasse como êxito diplomático, Sakharov via-o como um imperativo moral para reduzir danos globais.

O seu ensaio sobre progresso, coexistência pacífica e liberdade intelectual circulou amplamente em cópias clandestinas e no estrangeiro. Criticou a censura e o autoritarismo, atraindo vigilância do serviço de segurança e condenação oficial.

Juntamente com ativistas como Valery Chalidze e Andrei Tverdokhlebov, ajudou a formar um comité para documentar violações de direitos. O grupo invocou normas internacionais, desafiando as alegações soviéticas de legalidade socialista.

Casou-se com Elena Bonner, uma ativista determinada que se tornou a sua colaboradora mais próxima e principal elo público. A parceria fortaleceu laços com outros dissidentes e ampliou a mensagem de Sakharov para audiências internacionais.

Recebeu o Prémio Nobel da Paz por defender os direitos humanos e a coexistência pacífica, mas as autoridades soviéticas impediram-no de viajar para Oslo. Elena Bonner leu a sua palestra, destacando presos políticos e a repressão.

Após condenar publicamente a invasão soviética do Afeganistão, foi privado de honrarias e enviado para a cidade fechada de Górki. Isolado de jornalistas e aliados, suportou vigilância constante e intensa pressão.

Quando Elena Bonner foi presa e depois exilada, Sakharov protestou com greves de fome, exigindo cuidados médicos e contacto com o exterior. O impasse atraiu atenção mundial e constrangeu as autoridades soviéticas no fim da Guerra Fria.

Num telefonema histórico, o secretário-geral Mikhail Gorbachev informou Sakharov de que podia regressar a Moscovo em meio à glasnost e à perestroika. O regresso restaurou a sua plataforma pública e simbolizou o abrandamento da repressão política.

Tornou-se um deputado proeminente, defendendo limites constitucionais ao poder do Partido Comunista e liberdades civis mais robustas. Os seus discursos desafiaram dirigentes entrincheirados e ajudaram a moldar a oposição democrática emergente na política soviética tardia.

Morreu subitamente em casa durante um período de intensa disputa legislativa sobre o futuro da URSS. A sua morte gerou luto generalizado e reforçou o seu legado como grande físico e como consciência da reforma.