London Kilburn városrészében született 1882. január 18-án. Skót származású apja tanár volt, egyben annak az iskolának az alapítója, amelybe a gyerek Milne is járt, és ahol a neves író, H.G. Wells is tanított. A középiskola után a cambridge-i Trinity College-ban tanult matematikát, élete végén a Micimackó kéziratát a kollégium könyvtárára hagyta. Már ekkor az irodalom vonzásában élt, a Granta című diáklap szerkesztője, szerzője is volt, s végzése után, 1903-ban a Punch című szatirikus hetilap munkatársa, 1906-tól segédszerkesztője volt. Egy amatőr krikettcsapatnak is tagja volt, ahol olyan (irodalmi) kiválóságokkal játszott együtt, mint J.M. Barrie és a Sherlock Holmes-történeteket jegyző Arthur Conan Doyle.

Első regénye, a H.G. Wells tanácsára írott Lovers in London 1905-ben jelent meg. Milne nem igazán szerette ezt a művét, ezért az 1910-ben kiadott, a Punchban megjelent írásait egybegyűjtő kötetét tekintette első könyvének. 1913-ban megnősült, egyetlen fia, Christopher Robin (a Micimackó-könyvek Róbert Gidája) 1920-ban született.

Az első világháború kitörése után besorozták, alhadnagyként küldték a francia frontra, ahol 1916-ban a somme-i csatában megsebesült. Angliában lábadozott, felépülése után a titkosszolgálat számára készített propagandaanyagokat, 1919-ben hadnagyként szerelt le. A háború borzalmai pacifistává tették, a fronton szerzett élményeiből született meg 1934-ben a háborút elítélő, nagy vihart kiváltó Peace With Honour című műve, amelyet 1940-ben, a második világháború kitörése után War with Honor című művében lényegében megtagadott.

A háborús években keményen bírálta népszerű kollégáját, P.G. Wodehouse-t, aki 1940-ben a francia Riviérán lévő tengerparti villájában német fogságba esett, és egy év börtön után beleegyezett abba, hogy Berlinből sugárzott adásokban olvassa fel (egyébként a németeket kigúnyoló) írásait fogságélményeiről. Wodehouse szabadulása után azzal állt bosszút egykori barátján, hogy gyilkos paródiákat írt annak gyerekverseiről.

Milne 1952-ben agyvérzést kapott, agyműtétet hajtottak végre rajta. Hátralévő éveit mozgássérültként élte le 1925-ben vásárolt sussexi otthonában, ott halt meg 1956. január 31-én.

Legnagyobb sikerét a Micimackóval aratta, 1924-ben Amikor még kicsik voltunk, 1927-ben Hatévesek lettünk címmel gyermekeknek szánt verseskötetet adott ki. Népszerűek voltak színpadi művei is, amelyeket a londoni színházak folyamatosan játszottak, számos film forgatókönyvét írta. A Vörös Ház rejtélye címmel detektívregény-paródiája is megjelent, számos regényt, novellát és verset írt, Micsoda négy nap című humoros regényéből Angliában film is készült.

A világhírnevet és a halhatatlanságot a minden korosztály számára alapolvasmányul szolgáló, könyv alakjában 1926-ban napvilágot látott Micimackónak (angolul Winnie the Pooh) köszönheti. A folytatás, a Micimacló kunyhója 1928-ban jelent meg, ugyancsak Ernest H. Shepard illusztrációival. A Micimackó a múlt század legnépszerűbb prózai művei közül a tizenhetedik lett, Magyarországon A Nagy Könyv című olvasásnépszerűsítő mozgalomban bekerült a legjobb tizenkettő közé.

A csekély értelmű medvebocs ihletőjének számító Teddy mackót Christopher Robin 1921. augusztus 21-én kapta első születésnapjára. A kisfiú a Winnie nevet egy (az amerikai Winnipegből származó) medvebocsról adta, amelyet gyakran látott a londoni állatkertben, Pooh pedig egy hattyú volt, amellyel egyik születésnapján találkoztak. A Százholdas Pagony, ahol Micimackó és társai élnek, az a sussexi erdő Milne farmjának közelében, ahová kisfiával gyakran jártak ki sétálni. A csekély értelmű medvebocs és barátai, Nyuszi, Malacka, Kanga, Zsebibaba, Tigris, Füles és Bagoly természetesen emberi karakterek, a Százholdas Pagonyban zajló történetekben magára és embertársaira, kissé nevetséges erényeire és nemkívánatos gyarlóságaira ismerhet az olvasó.

A Micimackó Magyarországon 1935-ben jelent meg Karinthy Frigyes zseniális magyarításában (a Micimackó is az ő nyelvi leleménye), s ma már szinte minden létező nyelvre lefordították, még eszperantóra és latinra is. Ez utóbbi, a magyar születésű, végül Brazíliában letelepedett Lénárd Sándor munkája egyetlen latin nyelvű könyvként szerepelt a New York Times bestseller-listáján. A Micimackót számtalanszor vitték színpadra, Walt Disney rajzfilmet készített belőle. A világ legnépszerűbb medvéjének csillaga van a hollywoodi hírességek sétányán, Budapesten utcát neveztek el róla. Számos ország a tanrendjébe is felvette, és filozófiai értekezéseket is ihletett.

A Micimackó első kiadásának egy példánya 1995-ben 6750 fontért kelt el egy árverésen, az eredeti illusztrációkért pedig 2008-ban 370 millió forintnak megfelelő összeget fizettek.