Alexandre Guaino est né et a grandi à Milan où il a étudié la philosophie à l'Université Cattolica del Sacro Cuore. Il a commencé sa carrière dans le monde du cinéma en travaillant comme assistant réalisateur sur des projets tels que "La terra dei liberi" de Marco Tullio Giordana et "Crimini di Modena" de Michele Placido.
En 2014, il a coécrit le scénario du film "Gli anni più belli", réalisé par Gabriele Salvatores, pour lequel il a reçu une nomination aux Nastri d'Argento pour la meilleure adaptation. Il a également écrit et réalisé plusieurs courts métrages qui ont été présentés à des festivals internationaux de cinéma tels que le Festival international du court-métrage de Clermont-Ferrand, le Festival du film de Lecce et le Festival du film italien de Los Angeles.
En 2016, Alexandre Guaino a coécrit "Fuocoammare", un documentaire réalisé par Gianfranco Rosi qui raconte l'histoire des migrants africains qui tentent de rejoindre l'Italie en traversant la mer Méditerranée. Le film a été présenté à la Quinzaine des Réalisateurs au Festival de Cannes et a remporté le Prix du Jury à la Mostra de Venise.
En 2017, Alexandre Guaino a réalisé son premier long-métrage, "Io sono Tempesta", qui raconte l'histoire d'une jeune femme et de sa quête pour retrouver sa mère disparue depuis plusieurs années. Le film a été présenté au Festival international du film de Locarno et a remporté plusieurs prix aux festivals italiens tels que le Ciak d'oro, les Globes d'or et le David di Donatello pour la meilleure adaptation de scénario.
En 2018, Alexandre Guaino a été nommé membre de l'Académie italienne des arts et des sciences du cinéma (l'Accademia del Cinema Italiano). Il continue à travailler sur plusieurs projets en tant que réalisateur et scénariste.