Александра Камчатова родилась 6 декабря 1979 года в Ленинграде (ныне Санкт-Петербург). С детства занималась в художественной студии Эрмитажа. В пять лет впервые вышла на сцену Эрмитажного театра в роли Алисы в спектакле «Алиса в стране чудес».
Училась в Англии, в Оксфордском колледже. В 2001 году окончила Санкт-Петербургскую академию театрального искусства, класс А. Андреева. Далее поступила в труппу Театра имени Ленсовета. Среди ее театральных работ: Наташа - «Владимирская площадь»; Береника - «Фредерик или бульвар преступлений», Глория - «Поживем - увидим»; Кити - «Каренин. Анна. Вронский»; Мисс Киса - «Братец Кролик на Диком Западе». С 2005 года снимается в кино. Появилась в лентах «Фаворит», «Лабиринты разума», «Лихач».
Замужем. Супруг - Максим Леонидов, музыкант, певец и актер. Он старше ее на 17 лет. Они стали встречаться с июня 2003 года. Познакомились, когда Максим с мамой пришел на спектакль театра Ленсовета. Леонидов, по его словам, попросил у мамы программку, чтобы узнать имя понравившейся ему актрисы. В 2004-м они официально оформили брак. У них родились дочь Мария (2004 г.р.) и сын Леонид (2008 г.р.).