Родился 10 февраля 1961 года в Омахе (Небраска, США). Родители Пэйна были владельцами ресторана. Александр Пэйн окончил Стэнфордский университет, где изучал историю и испанский язык. Чтобы повысить свой уровень знания испанского также учился в Саламанском университете (Испания). В 1990 году получил степень Магистра искусств в Школе театра, кино и телевидения.

Свой первый сценарий Пэйн написал в 1996 году, в последствии поставив по нему дебютную полнометражную картину «Гражданка Руфь». Его следующий фильм «Выскочка», в котором главные роли исполнили Мэттью Бродерик и Риз Уизерспун, рассказывал о политике и образовании в Америке и привлёк внимание, когда кинокритик еженедельника The New Yorker Дэвид Денби назвал его лучшим фильмом 1999 года.

В 2000 году Пэйн был номинирован на «Оскар» в категории «Лучший адаптированный сценарий». В том же году он пытался написать сценарий к комедии «Знакомство с родителями», но его вариант был отклонён. В 2001 году принимал участие в создании сценария «Парка юрского периода III».

Спустя два года Александр Пэйн выиграл «Золотой глобус» за сценарий к фильму «О Шмидте», который также получил премию Гильдии сценаристов Америки за лучший адаптированный сценарий. В 2005 году Пэйн выиграл премии BAFTA, «Золотой глобус» и «Оскар» за сценарий к фильму «На обочине». Также данная кинокартина получила премию «Золотой глобус» в категории «Лучший фильм — комедия или мюзикл». Всего «На обочине» получил пять номинаций на «Оскар».

Фильмы Пэйна рассказывают о супружеских изменах и отношениях между людьми. Режиссер старается снимать свои фильмы в родной Омахе. В некоторых сценах он любит показывать исторические памятники и музеи. В его лентах в эпизодических ролях часто снимаются реальные люди. В качестве драматического приёма в его картинах часто используются телефонные монологи.

В 2005 году Александр Пэйн стал членом совета управляющих Академии кинематографических искусств и наук (Отделение режиссёров). Его постоянным соавтором является Джим Тейлор.

Небраска /Nebraska/ (2013)

Потомки /Descendants, The/ (2011)

Развилка на дороге/Fork in the Road/ (2010)

Париж, я люблю тебя / Paris, je t`aime/ (2006)

На обочине / Sideways/ (2004)

О Шмидте /About Schmidt/ (2002)

Выскочка / Election/ (1999)

Гражданка Рут / Citizen Ruth/ (1996)

The Passion of Martin/ (1991)

Потомки /Descendants, The/ (2011)

Чак и Ларри: Пожарная свадьба /I Now Pronounce You Chuck & Larry/ (2007)

Париж, я люблю тебя /Paris, je t`aime/ (2006)

На обочине /Sideways/ (2004)

О Шмидте /About Schmidt/ (2002)

Парк Юрского периода 3 /Jurassic Park III/ (2001)

Выскочка / Election/ (1999)

Гражданка Рут / Citizen Ruth / (1996)

The Passion of Martin/ (1991)

Потомки /Descendants, The / (2011)

Развилка на дороге/Fork in the Road / (2010)

Совсем не бабник /Cedar Rapids / (2011)

На обочине / Sideways / (2004)

Мой папа псих /King of California / (2007)

Дикари /Savages, The/ (2006)

Проблемы Грэй /Gray Matters / (2006)

Убить президента. Покушение на Ричарда Никсона /Assassination of Richard Nixon, The/ (2004)

The Passion of Martin / (1991)