Александр Васильевич Колчак родился 4 ноября 1874 года в Петербурге, на Обуховском заводе, где жил и служил его отец Василий Иванович Колчак. Отец Колчака был крупным специалистом в области морской артиллерии и большую часть своей службы провел на Обуховском заводе по приемке и испытанию береговой и корабельной артиллерии флота. В чине генерал-майора он вышел в отставку и после этого продолжал работать на том же заводе в должности инженера. Василий Иванович Колчак был высоко образованным человеком и большим специалистом не только в области морской артиллерии, но и горного дела, получил звание техника после окончания Горного института. Мать А.В. Колчака – Ольга Ильинична происходила из дворянской семьи.

Начальное образование будущий флотоводец российского флота получил дома, занимаясь с отцом, имевшим большие познания в области математики и техники. Занятия с отцом привили Александру Колчаку интерес к точным наукам и технике, а также любовь к военно-морскому делу и флоту. С раннего детства он проявлял большую любознательность и интерес ко всему окружающему, с чем ему приходилось соприкасаться, с чем сталкивался его пытливый ум. У него была прекрасная память, и все, что он читал, наблюдал и изучал, хорошо и надолго запоминал. Проживая вместе с родителями на Обуховском заводе, он часто посещал цех, где изготавливались морские орудия, и живо интересовался этими "штучками", даже технологией их изготовления. Рабочие охотно беседовали с юношей и даже обучали его работе на токарных станках.

В возрасте около десяти лет Александр Колчак поступил в классическую гимназию, где проучился три года, и после этого в сентябре 1888 года по предложению отца, которое совпадало с его личным желанием, он поступил в Морской кадетский корпус, чтобы стать, так же как и его отец, морским офицером и посвятить свою жизнь служению отечественному военно-морскому флоту.

В период обучения Колчака в Морском кадетском корпусе был резко усилен режим, чтобы оградить кадетов от проникновения в его стены революционных идей. В устав корпуса была включена специальная статья, запрещавшая кадетам вступать в какой-либо кружок или общество. В случае нарушения этой статьи провинившийся подлежал немедленному исключению из корпуса. Исключение из корпуса по неуспеваемости в это время было редким явлением, а вот за малейшее вольнодумство с кадетами безжалостно расправлялись. За ними велось непрерывное наблюдение в ротных помещениях, в столовой, в курительных комнатах и других местах, где собирались кадеты в свободное от занятий время. С этой целью была усилена дежурная служба. В каждой роте на 45–50 кадетов назначалось по три дежурных во главе с офицером.

Глубокие и всесторонние знания Колчака, приобретенные в Морском корпусе, явились результатом его серьезной и целеустремленной самостоятельной работы. Он много времени проводил в библиотеках, изучая не только рекомендованную преподавателями учебную литературу, но и обширную дополнительную и главным образом научную, стремясь расширить свои знания в области военно-морских наук; с большим увлечением изучал географическую литературу и труды по гидрологии полярных морей.

Его мечтой стало проникновение в высокие полярные широты и достижение Южного полюса. Эта мечта настолько овладела его сознанием, что он и после окончания Морского корпуса не только продолжал серьезно интересоваться этой проблемой, но и предпринял практические шаги к ее осуществлению, приняв участие в Северной экспедиции барона Э. В. Толя, известного русского исследователя полярных морей.

Александр Колчак закончил Морской кадетский корпус вторым в своем выпуске. За отличие в учебе и примерное поведение он был удостоен высшей награды – премии адмирала Рикорда, которой награждались лучшие выпускники корпуса.

В возрасте 19 лет он получил первый офицерский чин мичмана и был назначен в Петербургский 7-й флотский экипаж, где ему пришлось заниматься в основном строевой подготовкой новобранцев, призванных служить во флот. В экипаже он пробыл несколько месяцев, после чего был назначен на только что построенный броненосный крейсер "Рюрик" (I), на котором в должности младшего штурмана в 1895 году совершил поход во Владивосток. Это было его первое дальнее заграничное плавание.

По прибытии во Владивосток он вскоре перешел служить на крейсер "Крейсер" в должности вахтенного начальника. На этом корабле он проплавал в водах Тихого океана до 1899 года, а затем на нем же совершил переход в Кронштадт в качестве старшего штурмана. За отличную службу Колчак был произведен в лейтенанты.

Находясь в Пирее, Колчак получил приглашение от Российской Академии наук принять участие в Северной полярной экспедиции барона Э. В. Толя, которая была запланирована на 1900 год, в качестве гидролога. К этому времени он уже был известен в научном мире по опубликованным им серьезным научным статьям как крупный специалист в этой области.

Одновременно с приглашением Академии наук и лично барона Толя Колчак получил предписание от Главного Морского штаба вернуться в Петербург в распоряжение Российской Академии наук. В январе 1900 года он явился к барону Толю, который предложил ему помимо должности гидролога исполнять также обязанности второго магнитолога на исследовательском корабле.

Колчак согласился, имея определенные познания в области магнетизма, полученные в Морском корпусе при изучении кораблевождения. Но, считая их недостаточными, он в течение трех месяцев серьезно занимался изучением теории и практики магнетизма сначала в Главной физической обсерватории в Петербурге, а затем в Павловской магнитной обсерватории.

Высокие моральные качества, большое мужество, глубокие знания условий плавания в полярных морях и огромная настойчивость в достижении намеченной цели помогли молодому офицеру штурмовать ледяные преграды Арктики, чтобы найти пропавших людей и оказать им помощь. Именно ради этого он и предпринял столь рискованное предприятие. Таков был Колчак и во всех других делах, за которые брался.

Плавание на вельботе в Северном Ледовитом океане явилось суровой и вместе с тем прекрасной школой для формирования морских и морально-психологических качеств Колчака как офицера флота. Но участие в экспедиции не прошло бесследно для его здоровья – появился хронический суставный ревматизм, который в дальнейшем не раз укладывал этого храброго и мужественного офицера на больничную койку. За организацию полярной экспедиции по поиску барона Толя Колчак был награжден орденом Святого Владимира 4-й степени.

По завершении полярной экспедиции и возвращении на материк Колчак в Якутске получил извещение о начале русско-японской войны. Как офицер российского флота он считал, что его место на войне, и решил как можно скорее попасть на театр военных действий. С этой целью он направил телеграмму в Академию наук и Морское министерство с просьбой отчислить его из Академии и разрешить отправиться на Дальний Восток для участия в войне с Японией, которая внезапно напала на русскую порт-артурскую эскадру и открыла военные действия против России. Разрешение было получено, и Колчак выехал в Иркутск, где его ждали отец и невеста, приехавшие повидаться с ним. Здесь он обвенчался с Ольгой Ильиничной, которая стала официально его женой, и после этого отправился в Порт-Артур, где размещался штаб русского Тихоокеанского флота. Все научные материалы, собранные им во время экспедиции, он отправил в Академию наук в Петербург с одним из своих помощников, участвовавших в полярной экспедиции.