Алексей Федорович Пахомов родился в 1900 году в вологодской деревне Варламово.
1915-1922 Учился в Училище технического рисования Штиглица, где занимался у М. Добужинского, С. Чехонина, В. Шухаева, Н. Тырсы, В. Лебедева, А. Карева.
1922 Перешел в Академию художеств, учился в мастерской А. Савинова.
1923 Создал монументальную роспись «Красная присяга».
1925 Окончил Академию художеств (с 1925 г. ВХУТЕИН) (дипломная работа - картина «Сенокос»). Стал известен как самобытный живописец.
С 1926 Один из организаторов и участников объединения «Круг художников», участник всех выставок «Круга», выставок ВОКСа зарубежом.
С начала организации в 1925 С. Маршаком и В. Лебедевым отдела ГИЗа (Детгиза) и до конца жизни – иллюстратор, художник детской книги. Работал в журналах «Новый Робинзон», «Еж», «Чиж», «Костер» и др.
1927-1934 Иллюстрировал книжку-картинку «Лето», книги для детей «Мастер» и «Мяч» С. Маршака, «Топор» и «Коса» Г. Кругова, «Ведро» Е. Шварца, «Кошка, гулявшая сама по себе» Р. Киплинга, «Гулливер у лилипутов» по Дж. Свифту, «Как Саньку в очаг привели» Л. Будогосской.
1935-1939 Создал иллюстрации к произведениям «Бежин луг» И. Тургенева, «Мороз, Красный нос» Н. Некрасова и др.
1937 Автор монументального панно «Дети Страны Советов» для советского павильона Международной выставки в Париже (награждено золотой медалью выставки).
С 1939 известен только как график.
1941-1943 В блокадном Ленинграде работал над сериями рисунков и литографий.
С 1948 В Академическом институте им. Репина на протяжении 25 лет руководил персональной мастерской станковой графики. Имел звание профессора, академика, лауреат Государственных премий.
1954, 1960-е Иллюстрировал детские произведения Л. Толстого: «Для маленьких», «Филипок», «Липунюшка» и др. В 1968-1971 работал над иллюстрациями к рассказам из «Азбуки» Л. Толстого.
1968-1969 Пишет книгу «Про свою работу» (Л., 1971).