生于澳大利亚阿瑟顿，1939年毕业于列宁格勒大学物理系。1939－1941年在苏联科学院物理研究所当研究生。1941－1943年在苏军中服役。1946年获数学－物理学博士学位。同年到苏联科学院物理研究所工作，1954年任实验室主任，1968年任副所长。1959年开始兼任莫斯科大学教授。1960年被选为苏联科学院通讯院士，1966年为院士。还是美国艺术与科学院院士。

普罗霍罗夫与尼古拉·根纳季耶维奇·巴索夫合作，借助量子系统研究电磁波振荡发生器的最新方法，于1955年制成利用氨分子束的第一个分子发生器。1957－1958年和同事们一道，发明了制造顺磁微波激射器的方法，建议在量子电子学中使用红宝石，提出在激光技术中使用的开式谐振器理论，1961年又提出制造气体动力激光器的理论。在大功率红外光与可见光的激光器制造、非线性光学、大功率激光与物质的谐振及非谐振相互作用研究等方面做出重要贡献，1964年和巴索夫、汤斯同获诺贝尔物理学奖。普罗霍罗夫还获列宁奖金等 。2002年死于俄罗斯莫斯科，自1969年，他担任《 苏联大百科全书》（第三版）的主编 。