他出生於莫斯科，父親德米特里・薩哈羅夫是物理教師與教科書作者，母親葉卡捷琳娜・薩哈羅娃。早期蘇維埃時期的家庭環境重視文學、科學與道德省思。

他在史達林式高壓整肅重塑學術生活之際，於莫斯科國立大學開始接受正規物理訓練。薩哈羅夫以卓越的數學能力與獨立解題能力脫穎而出。

德軍入侵後，莫斯科大學撤離，他在戰時動盪中繼續課業。他在蘇聯為全面戰爭動員工業與科學的背景下完成學位。

他以物理學畢業後，任職於與戰時技術需求相關的單位，將理論應用於實際問題。這段經驗加深他對科學決策在危機中如何影響社會的關注。

薩哈羅夫進入莫斯科的列別捷夫物理研究所，這是蘇聯理論物理的重要中心。他在知名科學家指導下工作，並得以進入國家高優先級研究網絡。

他被納入蘇聯秘密研製氫彈的行動，在嚴格的保密管制下工作。此計畫的急迫性源於冷戰中與美國的競爭，以及廣島與長崎後的地緣政治震盪。

薩哈羅夫成為高度機密武器實驗室阿爾扎馬斯十六號的核心理論家，該地現稱薩羅夫。他與伊戈爾・坦姆等頂尖物理學家合作，身處隔離且高度管控的科學聚落。

在蘇聯熱核研發取得重大成功後，他獲得極高的國家表彰，成為國內最受重視的科學家之一。這份聲望也讓他更直面軍備競賽的人道代價與政治賭注。

他開始向蘇聯當局警告大氣層核試驗對遺傳與健康的長期影響。即使仍身在國防體系內，這些主張已標誌他走向倫理責任的轉折。

在冷戰核試再度升溫時，他反對提高當量與增加頻率，因而與強硬派官員衝突。此事加深他對保密與強制正在腐蝕蘇聯治理的信念。

他歡迎一九六三年的部分禁止核試條約，該條約禁止在大氣層、外太空與水下進行核試驗。儘管蘇聯將其視為外交成果，薩哈羅夫更將之看作減少全球傷害的道德必要。

他的文章《關於進步、和平共處與思想自由的反思》在地下出版物與海外廣泛流傳。文中批判審查制度與威權統治，因而招致安全機構監控與官方譴責。

他與瓦列里・恰利澤、安德烈・特維爾多赫列博夫等行動者共同成立委員會，記錄權利侵害。該團體援引國際準則，挑戰蘇聯關於社會主義法治的宣稱。

他與堅定的行動者葉蓮娜・博納結婚，她成為他最親密的合作夥伴與對外發聲的渠道。兩人的夥伴關係強化了與其他異議者的聯繫，也讓薩哈羅夫的訊息更能傳達至國際社會。

他因捍衛人權並倡議和平共處而獲頒諾貝爾和平獎，但蘇聯當局禁止他前往奧斯陸。葉蓮娜・博納代為宣讀演講，揭示政治犯與鎮壓現實。

他公開譴責蘇聯入侵阿富汗後，被剝奪榮譽並送往封閉城市高爾基，現稱下諾夫哥羅德。遠離記者與盟友的他承受持續監控與施壓。

葉蓮娜・博納被捕並後來遭流放後，薩哈羅夫以絕食抗議，要求醫療照護與與外界聯繫。僵局引發全球關注，也在冷戰末期的國際審視下令蘇聯當局難堪。

在一次具里程碑意義的通話中，總書記米哈伊爾・戈巴契夫告知薩哈羅夫可在公開性與重建政策推行之際返回莫斯科。此次返城恢復了他的公共發聲平台，也象徵政治壓迫開始鬆動。

他成為備受矚目的代表，主張以憲政限制共產黨權力並強化公民自由保障。他的演說挑戰既得官員，並在蘇聯末期政治中塑造新興的民主反對力量。

薩哈羅夫在家中猝逝，當時立法角力正激烈牽動蘇聯未來走向。他的離世引發廣泛哀悼，也鞏固其作為傑出物理學家與改革良知象徵的歷史定位。