A. J. Cronin studierte an der Dumbarton Akademie, wo er nebst seinen Schreibfähigkeiten auch als Sportler auffiel und ein talentierter Fussballer und Athlet war. 
Schliesslich begann er 1914 ein Medizin-Studium an der Universität in Glasgow, das er aufgrund eines Stipendiums absolvieren konnte, unterbrach dieses jedoch, als er während des 1. Weltkriegs von 1916 bis 1917 bei der Marine tätig war.

1919 schloss er sein Studium erfolgreich ab und belohnte sich mit einer Reise nach Indien, ehe er sich in Medizin weiterbildete. 1925 schrieb er seine Dissertation mit "The History of Aneurysm".

Danach arbeitete er erfolgreich als Mediziner und war u.a. auch medizinischer Inspektor von Kohlenbergwerken. Die dort gemachten Erfahrungen flossen später auch in einige seiner Bücher ein.

Als er nach London ging, eröffnete er dort seine eigene Arztpraxis.

Der Startschuss für seine schriftstellerische Laufbahn war dem Umstand zu "verdanken", dass er 1930 an chronischem Zwölffingerdarm-Geschwür erkrankte und eine sechsmonatige Auszeit machen musste. 
Er nutzte diese Zeitspanne, um seinen schon länger bestehenden Wunsch, ein Buch zu schreiben, in die Realität umzusetzen.

So entstand sein Erstlingswerk "Hatler's Castle", welches 1931 erschien und auf Anhieb ein grosser Erfolg wurde.

A. J. Cronin entschied sich daraufhin, sich auf eine Laufbahn als Schriftsteller zu konzentrieren und gab die praktische Medizin auf.

In den nächsten Jahren entstanden weitere erfolgreiche Bücher mit "Three Loves" (32), "Kaleidoscope in "K" (33), "Grand Canary" (33), "Country Doctor" (35), "The Stars Look Down" (35), "The Citadel" (37) - sein bekanntestes Werk neben "The Stars Look Down" - und "Virgil in the Night" (39).

Als seine Bücher vermehrt für Verfilmungen herangezogen wurden, ging er mit seiner Familie 1939 in die USA.
 

In "The Citadel" (37) legte Cronin die damals herrschenden medizinischen Machenschaften und Korruption, was zu vielen Diskussionen führte. Das Buch legte den Grundstein für eine längst notwendige Reform.

In den 40er und 50er Jahren verfasste Cronin zahlreiche weitere Bücher wie "The Valorous Years" (40), "The Keys of the Kingdom" (41), "Adventures of a Black Bag" (43), "The Green Years" (44), "Shannon's Way" (48), "The Spanish Gardener" (50), "Beyond This Place" (53), "A Thing of Beauty / Crusader's Tomb" (56), "The Northem Light" (58), "The Innkeeper's Wife" (58) und "The Native Doctor / An Apple in Eden" (59).
Mit "Jupiter Laughs" (40) schrieb er zudem ein Theaterstück.

In seinen späteren Lebensjahren setzte er seine Laufbahn als Autor fort, die Anzahl der neuen Publikationen ging jedoch etwas zurück.
Zu seinen Spätwerken gehören "The Judas Tree" (61), "A Song of Sixpence" (64), "Further Adventures of a Black Bag" (66), "A Pocketful of Rye" (69), "Desmonde / The Minstrel Boy" (75), "Lady with Carnations" (76), "Gracie Lindsay" (78) und "Doctor Finlay of Tannochbrae" (78).

Neben seinen Büchern entstanden auch zahlreiche Beiträge für das "Reader's Digest", u. a. "Turning Point of My Career" (41), "Reward of Mercy" (41), "Candles in Vienna" (46), "Johnny Brown Stays Here" (49), "Two Gentlemen of Verona" (49), "Greater Gift" (49), "An Irish Rose" (50), "Monsieur le Maire" (51), "Tombstone for Nora Malone" (52), "Grace of Gratitude" (53), "How to Stop Worrying" (54) und "Unless You Deny Yourself" (68).

1952 veröffentlichte er seine Autobiographie "Adventures in Two Worlds" (52).

A. J. Cronin verbrachte die letzten 25 Lebensjahre in Luzern und Montreux in der Schweiz.