Алехандро Ходоровски родился 17 февраля 1929 года в чилийском городе Токопилье в семье еврейских иммигрантов из Украины.
В конце 40-х — начале 50-х годов участвовал в движении, объединившем молодые чилийские таланты. Наряду с Ходоровски в него входили Хосе Доносо, Энрике Лин, Хорхе Эдвардс. В это же время он организовал театр мимов при Экспериментальном театре Университета Чили.
В возрасте 23 лет Алехандро Ходоровски покидает Чили. В 1962 году вместе с Фернандо Аррабалем и Роланом Топором основывает постсюрреалистическое движение «Паника» (название происходит от имени древнегреческого бога Пана). Своими тремя началами оно провозгласило ужас, юмор и одновременность.
Карьеру режиссёра Ходоровский начинает в Мексике, сняв в 1967 году фильм «Фандо и Лиз» по одноимённой пьесе Аррабаля. Показ картины на фестивале в Акапулько спровоцировал беспорядки, режиссёру пришлось сбежать с него, спасаясь от разъярённых зрителей.
Второй фильм Ходоровски, сюрреалистический вестерн «Крот», был снят в 1970 году. «Крот» принёс Ходоровски мировую известность. Аллен Кляйн, продюсер Джона Леннона предложил финансировать следующий проект режиссёра, фильм «Священная гора», снятый в 1973.
После этого он довольно долго ничего не снимал. Переехав в Париж, Ходоровски работает в труппе Марселя Марсо.
В 1975 году он готовил свой самый большой проект — экранизацию фантастического романа Фрэнка Герберта «Дюна». Ходоровски пригласил участвовать в фильме Орсона Уэллса и Сальвадора Дали. Над художественным оформлением работали французский художник Жан «Мёбиус» Жиро, над декорациями — Ханс Рудольф Гигер, над музыкой — Pink Floyd. Однако из-за постоянных переносов начала съёмок и «недостаточно голливудской» концепции (по словам режиссёра) продюсеры отказались от проекта. Ходоровски говорил, что хотел взять лишь канву романа и многое значительно изменить. Позже Герберт рассказывал: «Мы с Алехандро неплохо ладили, однако я видел, что он просто не собирается ничего снимать. Он написал сценарий, из которого должен был получиться 12-часовой фильм». После отмены этой работы некоторые идеи и визуальные концепции были использованы при съёмках Эпизода IV «Звёздных войн» и «Чужого». Писатель шутил по поводу первого: «Я считаю, Лукас должен мне хотя бы ужин». Сохранившиеся более 3000 рисунков раскадровки Мёбиуса легли в основу совместного с Ходоровски комикса «L’Incal», а также в некоторой степени повлияли на фильмы «Терминатор», «Флэш Гордон», «Индиана Джонс», «Контакт», «Прометей». В 2013 году был снят американский полнометражный документальный фильм об этой попытке экранизации — «Дюна» Ходоровски.
В 1980 году Ходоровски снимает в Индии фильм «Бивень».
В 1989 году после длительного перерыва он возвращается к работе в кино и снимает в Мексике фильм «Святая кровь». Над сценарием к нему он работал 6 лет. В 1990 году ради заработка он снимает коммерческий фильм «Похититель радуги», считающийся провальным. В главных ролях снялись Питер О’Тул и Омар Шариф.
В 2000 году Ходоровски получил премию Джека Смита за вклад в кинематограф на чикагском фестивале андеграундного кино. На фестивале, который посетил режиссёр, были показаны его фильмы «Крот» и «Священная гора», однако до последнего момента не было понятно, позволят ли власти показ картин с неясным легальным статусом. Из-за конфликта с Алленом Кляйном, владеющим правами на эти фильмы, они официально не издавались. Однако в 2005 году разногласия были улажены и было объявлено о подготовке этих фильмов к выпуску на DVD.
В 2007 году бельгийский театр «Пуан Зеро» поставил написанную специально для него Ходоровским пьесу «Школа чревовещателей», которая имела скандальный, как и всё творчество Ходоровского, успех в Европе.
Имеет двойное гражданство — Чили и Франции.
Ходоровски женат на Паскаль Монтадон. У него пятеро детей от разных матерей — Бронтис (р. 1962, актёр и театральный режиссёр), Тео, Кристобаль, Адан (р. 1979, актёр, режиссёр и музыкант) и Эухения. Бронтис, Кристобаль и Адан снимались в разных фильмах своего отца.
