Nato a Buenos Aires, il padre di origine italiana, era un eminente uomo politico argentino, la madre apparteneva ad una delle famiglie proprietarie terriere più facoltose dell'Argentina. Da giovane De Tomaso assume impegni politici, ma si appassiona alle corse automobilistiche. Inizia a correre con una Bugatti Tipo 35 e ottiene i primi risultati con la Maserati.
A seguito delle vicende argentine del secondo dopoguerra, inizia la disfatta economica della famiglia De Tomaso. Per l'attività contro il regime Peron De Tomaso viene arrestato e, successivamente, decide di riparare all'estero, lasciando in Argentina la prima moglie Lola Guiraldes, dalla quale aveva avuto tre figli.
Giunto in Italia, nel 1954, cercò di mettere a frutto la sua esperienza nell'automobilismo, anche sull'onda dei successi ottenuti da vari piloti argentini, quali Fangio e González, all'epoca nel pieno della popolarità. Nel 1955 e nel 1956 viene ingaggiato dalla Maserati e nelle tre stagioni successive corre per la OSCA dei fratelli Maserati, con l'aiuto dei quali impiantò una piccola officina per elaborazione dei motori.
Conosce una pilota, Elizabeth Haskell, sorella del presidente della Rowan Controller Industries di Oceanport, grande azienda statunitense produttrice di sistemi e apparecchiature elettriche per automobili, partner commerciale di Ford e GM, che diventa la sua seconda moglie e che gli apre la strada per le sue future imprese.
Nel 1959, con l'appoggio finanziario della Rowan Industries, la sua piccola officina diventa la Automobili De Tomaso che in breve tempo inizia la costruzione di vetture da competizione destinate ai piloti privati e, nel 1964, anche di automobili in piccola serie.
Da questo momento, grazie anche all'aiuto della Ford, De Tomaso inizia ad intraprendere una vorticosa serie di contatti che lo portarono ad acquisire un numero impressionante di celebri aziende in crisi e gestite dalla GEPI. Fra queste la Maserati, marchi storici come Ghia e Vignale nel settore delle carrozzerie, Innocenti e Maserati in quello automobilistico, oltre a Benelli, MotoBi e Moto Guzzi in quello motociclistico.
La filosofia industriale di De Tomaso contemplava un approccio particolarmente aggressivo al mercato che si materializzava nel proporre numerosi prodotti ad alto valore d'immagine, come la Benelli Sei e la Maserati Biturbo, che per le loro qualità fortemente innovative riuscivano sempre a scatenare un sostenuto dibattito della stampa. Impreziositi dalle indubbie doti tecniche e molto curati sotto l'aspetto estetico, i modelli erano però generalmente afflitti da vari difetti di gioventù, determinati dalle brevi fasi di sperimentazione e collaudo cui erano sottoposti. Ciò comportava il rapido declino dei modelli, dopo l'iniziale e lusinghiero interesse degli acquirenti.
Nel 1993, Alejandro De Tomaso venne colpito da una grave malattia che lo obbliga a ritirarsi dall'attività aziendale, portandolo alla morte nel 2003 all'età di 75 anni; è sepolto nel cimitero di San Cataldo a Modena, dove sono anche sepolti Dino ed Enzo Ferrari.
