Алексей Тихомиров родился в Ленинграде.
В 2010 году окончил Санкт-Петербургскую консерваторию им. Н.А. Римского-Корсакова. В 2013 году окончил аспирантуру Консерватории (класс заслуженной артистки России И.А. Шараповой).
В 2015–2019 годах — концертмейстер Академии молодых оперных певцов Мариинского театра. В качестве концертмейстера принимал участие в конкурсе юных вокалистов Елены Образцовой (Санкт-Петербург), конкурсе оперных певцов им. Н.А. Римского-Корсакова (Тихвин), международном конкурсе вокалистов им. П.Г. Лисициана (Владикавказ), в камерной программе 16-го Московского Пасхального фестиваля (2017).
С 2019 года — концертмейстер Приморской сцены Мариинского театра.
