Тужилин Алексей Августинович родился 9 февраля 1963 года в г. Москве. В 1980 году окончил физико-математическую школу ? 2 в городе Москве и поступил на механико-математический факультет Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова, который окончил с отличием в 1985 году. В том же 1985 году поступил в аспирантуру на кафедру высшей геометрии и топологии Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова (научный руководитель: академик А.Т.Фоменко). После окончания аспирантуры в 1989 году был направлен на работу в лабораторию возобновляемых источников географического факультета МГУ в должности младшего научного сотрудника.

В 1990 году защитил кандидатскую диссертацию. С 1992 года работает на механико-математическом факультете МГУ, на кафедре дифференциальной геометрии и приложений. В 1997 году защитил докторскую диссертацию. С 2000 года занимает должность профессора кафедры дифференциальной геометрии и приложений. Заведует лабораторией Компьютерной геометрии в естественных и гуманитарных науках при кафедре дифференциальной геометрии и приложений механико-математического факультета МГУ.

В 1996 году ему присуждена Государственная стипендия для молодых ученых. В 2001 году он был удостоен гранта Президента РФ поддержки молодых докторов наук. За цикл работ по теории разветвленных экстремалей одномерных вариационных задач (совместно с А.О.Ивановым) удостоен премии им. Шувалова первой степени за 2001 год.

В 1994 полгода работал в математическом институте г. Кампинас (Бразилия) в должности приглашенного профессора. С 2006 два месяца в год преподает дифференциальную геометрию в Харбинском технологическом университете (Китай). С 2007 года является членом экспертного Совета ВАК по специальности 01.01.04 (геометрия и топология), а с 2009 - членом Ученого совета механико-математического факультета МГУ. Также работает в ИНЕСНЭК (ныне ФНТИ) в должности профессора.

Женат, имеет двоих детей. Помимо математики, увлекается биологией, психологией, философией, йогой, буддизмом, музыкой (играет на фортепиано и гитаре, окончил пятилетнюю музыкальную школу по классу фортепиано).