مالرو در ۳ نوامبر ۱۹۰۱ در پاریس بدنیا آمد. پدر و مادرش وقتی او خردسال بود جدا شدند و بعد طلاق گرفتند. مالرو نزد مادرش بزرگ شد و به مدرسه السنه شرقی رفت ولی تحصیل را به‌پایان نرساند. در ۲۱ سالگی با همسرش به کامبوج رفت. در مدت اقامتش در هندوچین از سیاست استعماری فرانسه در آن ناحیه آزرده بود و به تاسیس روزنامه‌ای بنام «هندوچین در زنجیر» کمک کرد.
پس از بازگشت به فرانسه چند رمان نوشت و برای رمان وضعیت بشری که در مورد قیام کمونیستی شانگهای بود جایزه گنکور را دریافت کرد.
در ۱۹۳۰ به گروه باستان‌شناسانی پیوست که در ایران و افغانستان کار می‌کردند. با شروع جنگ داخلی اسپانیا به نیروهای جمهوری‌خواه پیوست و خلبان شد. دوبار در نبرد برای دفاع از مادرید در برابر حمله فالانژیست‌ها زخمی شد.
در جنگ جهانی دوم راننده تانک بود و دستگیر شد، ولی توانست فرار کند و به نیروهای مقاومت فرانسه بپیوندد. در ۱۹۴۴ گشتاپو او را دستگیر کرد، ولی زنده ماند و به کمک نیروهای مقاومت آزاد شد. پس از جنگ از دولت فرانسه مدال مقاومت و صلیب جنگ و از دولت بریتانیا نشان خدمت برجسته را دریافت کرد.
شارل دوگل او را به سمت وزیر اطلاع‌رسانی منصوب کرد. در این دوره آثاری در مورد هنر و فرهنگ منتشر کرد. سپس دوگل او را اولین وزیر فرهنگ فرانسه کرد. در این سمت او به تاسیس خانه فرهنگ در سراسر فرانسه پرداخت.
در ۲۳ نوامبر ۱۹۷۶ درگذشت.