Родился 18 ноября 1923 г. в гор. Ист-Дерри (штат Нью-Гэмпшир, США) в семье подполковника Алана Бартлетта Шепарда.
В 1940 г. будущий астронавт окончил Академию Пинкертона в Дерри (штат Нью-Гэмпшир), в 1944 г. - Военно-морскую академию США в Аннаполисе (штат Мэриленд).
Затем до окончания Второй мировой войны (1939-1945) Алан Шепард служил в Военно-морских силах (ВМС) США на эсминце Cogswell в Тихом океане.
После войны прошел летную подготовку на авиабазах ВМС в Техасе и Флориде. В 1947 г. ему была присвоена квалификация военно-морского летчика. Служил в 42-й истребительной эскадрилье ВМС в Норфолке (штат Вирджиния) и Джексонвилле (штат Флорида), участвовал в нескольких боевых походах на авианосцах в Средиземное море.
В 1950-1951 гг. прошел обучение в школе летчиков-испытателей ВМС в Пэтьюксент-Ривер (штат Мэриленд), после был там летчиком-испытателем.
С 1953 по 1955 г. Алан Шепард служил в подразделении ночных истребителей 193-й истребительной эскадрильи на авиабазе Моффетт-Филд (штат Калифорния). В качестве оперативного офицера участвовал в двух походах авианосца Oriskany в западную часть Тихого океана.
По возвращении в 1955 г. Пэтьюксент-Ривер принимал участие в летных испытаниях самолетов F-3H Demon, F-8U Crusader, F-4D Skyray, F-11F Tigercat, F-5D Skylancer. Затем являлся инструктором в школе летчиков-испытателей.
После окончания в 1957 г. военно-морского колледжа в Ньюпорте (штат Род-Айленд) был офицером по вопросам боевой готовности самолетов в штабе главнокомандующего Атлантическим флотом ВМС США.
В общей сложности налетал на авиатехнике более 8 000 часов, в том числе 3 700 часов - на реактивных самолетах.
В 1959 г. Алан Шепард стал одним из 110 летчиков-испытателей, отобранных Национальным управлением США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA, НАСА) для космических полетов.
После зачисления в первый отряд НАСА в апреле 1959 г. Шепард вошел группу из семи кандидатов в астронавты, начавших готовиться к полетам по проекту Mercury (первая пилотируемая космическая программа США).
В начале 1961 г. он был назначен основным пилотом одноместного космического корабля Mercury, первой пилотируемой миссии в рамках программы.
5 мая 1961 г. Алан Шепард выполнил 15-минутный суборбитальный полет на корабле Mercury (Freedom 7) и стал первым астронавтом США. До него, 12 апреля 1961 г., орбитальный полет совершил советский летчик-космонавт Юрий Гагарин (первый человек, побывавший в космосе).
В 1963 г. Алан Шепард начал готовиться к полету на новом двухместном космическом корабле Gemini, но из-за возникших проблем со здоровьем (воспаления среднего уха) был отстранен от тренировок и переведен на административную работу.
С конца 1963 г. по начало 1969 г. он возглавлял отдел (отряд) астронавтов НАСА.
В мае 1969 г., после перенесенной операции, был восстановлен в полноценном летном статусе.
В ноябре 1969 г. был назначен командиром экипажа лунной миссии Apollo-14 (стала третьей высадкой человека на Луну).
31 января - 9 февраля 1971 г. Алан Шепард совершил полет на космическом корабле Apollo-14 с Эдгаром Митчеллом (пилот лунного модуля) и Стюартом Русой (пилот командного модуля). Шепард и Митчелл совершили высадку на Луну и пробыли на ее поверхности около 33 часов. Алан Шепард стал пятым астронавтом НАСА, ступившим на Луну (провел вне лунного модуля 9 часов 17 минут). Астронавты впервые опробовали работу лунного ровера-электромобиля (Lunar Roving Vehicle). Спустя 9 суток экипаж миссии Apollo-14 возвратился на Землю и привез с собой около 45,36 кг образцов лунного грунта.
В июне 1971 г. Шепард возобновил свои обязанности как начальника отдела астронавтов НАСА.
С сентября по декабрь 1971 г. был делегатом 26-й Генеральной ассамблеи ООН.
В 1974 г. Алан Шепард вышел в отставку в звании контр-адмирала ВМС США и покинул НАСА.
В дальнейшем занимался частным бизнесом в Хьюстоне (штат Техас). Был председателем правления строительной компании Marathon, занимал пост президента Windward, дистрибьютора пива Coors. Затем основал собственную коммерческую компанию Seven-Fourteen Enterprises.
В 1984 г. Алан Шепард вместе в другими шестью американскими астронавтами основал фонд Mercury Seven с целью привлечения средств для выплаты стипендий студентам технических колледжей. В 1995 г. организация была переименована в Astronaut Scholarship Foundation ("Стипендиальный фонд астронавтов"). Шепард был избран президентом фонда и возглавлял его до октября 1997 г.
21 июля 1998 г. Алан Шепард скончался в городе Монтерей (штат Калифорния) на 75-м году жизни.
Был награжден Крестом ВМС "За выдающиеся летные заслуги", медалью ВМС "За выдающиеся заслуги", медалями НАСА "За выдающиеся заслуги" (дважды) и "За исключительные заслуги", почетной космической медалью Конгресса США и др.
Являлся членом Американского астронавтического общества.
Соавтор книг "We Seven, by the Astronauts Themselves" (1962), "Moon Shot: The Inside Story of America's Race to the Moon" (1994, совм. с астронавтом Дональдом Слейтоном).