Алиса Зиновьевна Розенбаум родилась в Санкт-Петербурге, в семье фармацевта Залмана-Вольфа (Зиновия Захаровича) Розенбаума (1869, Брест-Литовск — между 1941—1943, Ленинград) и его жены, зубного техника Ханы Берковны (Анны Борисовны) Каплан (1880, Санкт-Петербург — ноябрь 1941, Ленинград), старшей среди трёх дочерей (Алиса, Наталья и Нора). Зиновий Захарович служил управляющим аптек, принадлежащих сестре Анны Борисовны — Добруле Каплан и её мужу Иезекиилю Конгейму, где в 1904 году и познакомился со своей будущей женой — дочерью портного, владельца крупного предприятия по пошиву военной формы Бориса (Берки Ицковича) Каплана и фармацевта Розалии Павловны Каплан.
Вскоре после рождения младшей дочери Норы в 1910 году Зиновий Захарович стал управляющим в крупной аптеке Александра Клинге на Невском проспекте и Знаменской площади, и семья переехала во вместительную квартиру во втором этаже особняка над аптекой. Третий этаж заняла семья другой сестры Анны Борисовны и её мужа — известного петербургского врача-гинеколога и учёного-медика Исаака Моисеевича Гузарчика (1864—?). Уже в 1912 году Зиновий Захарович стал совладельцем и в 1914 году единоличным владельцем этой аптеки, персонал которой теперь включал 6 провизорских помощников, 3 практикантов и нескольких ассистентов.
Читать и писать Алиса научилась в 4 года. Небольшие рассказы начала писать в детстве. В женской гимназии М. Н. Стоюниной Алиса училась вместе с сестрой известного писателя Владимира Набокова Ольгой.
В 1917 году после революции в России собственность Зиновия Розенбаума была конфискована, и семья переехала в Крым, где Алиса закончила школу в Евпатории.
2 октября 1921 года Алиса поступила в Петроградский университет по специальности «социальная педагогика» на трёхлетний курс, объединявший историю, филологию и право. В годы учёбы познакомилась с идеями Фридриха Ницше, оказавшими на неё большое влияние. Закончила университет весной 1924 года. Некоторые источники ошибочно утверждают, что она была исключена из университета из-за «буржуазного происхождения».
В 1925 году в серии «Популярная кино-библиотечка» отдельной книгой вышла первая печатная работа Алисы Розенбаум «Пола Негри» — очерк творчества популярной киноактрисы. В 1925 году она получила визу для поездки на учёбу в США и поселилась в Чикаго у живших там кузенов своей матери. Её родители остались в Ленинграде и умерли во время блокады в годы Великой Отечественной войны. Обе сестры также остались в СССР. Наталья Зиновьевна Розенбаум (1907—1945) окончила Ленинградскую консерваторию. Элеонора Зиновьевна Розенбаум (в замужестве Дробышева, 1910—1999) эмигрировала в США в 1973 году по приглашению Айн Рэнд, но вскоре возвратилась в Советский Союз и до самой смерти жила в Ленинграде (Санкт-Петербурге). Первая любовь Алисы — выпускник Ленинградского технологического института Лев Борисович Беккерман (1901—1937, Лео Коваленский в её романе «Мы живые») был расстрелян 6 мая 1937 года.
Алиса осталась в США и начала работать статисткой в Голливуде. Четыре готовых киносценария, которые она привезла из России, не заинтересовали американских кинопродюсеров. В 1929 году она вышла замуж за артиста кино Фрэнка О’Коннора (Frank O’Connor, 1897—1979). 13 марта 1931 года она получила американское гражданство.
В 1927 году студия, в которой работала Айн Рэнд, закрылась и до 1932 года она перебивалась на разных временных работах: официанткой, продавщицей газетных подписок, а затем костюмером на студии RKO Pictures. В 1932 году ей удалось продать кинокомпании Universal Studios сценарий «Красной пешки» (англ. Red Pawn) за 1500 долларов, что на тот момент было немалой суммой. Эти деньги позволили ей оставить работу и сосредоточиться на литературной деятельности.
Айн Рэнд умерла от сердечной недостаточности 6 марта 1982 года. Похоронена на кладбище Кенсико в городе Валхалла (штат Нью-Йорк).
