Родился в 1221. Третий сын великого князя Ярослава Всеволодовича и Ростиславы-Феодосии, дочери Мстислава Мстиславича Удатного. Правнук Владимира Мономаха.

В 1240 его брат Александр Ярославич после победы над шведами в Невской битве, рассорился с новгородцами и ушёл от них в Переяславль-Залесский. Новгородцы, теснимые Ливонским орденом, обратились к Ярославу и он дал им князем Андрея. Поскольку новгородцам хотелось иметь князем Александра Невского, Андрей покинул Новгород, но в следующем, 1241 году, по воле отца, снова отправился туда с владимиро-суздальскими полками на помощь брату против ливонцев и участвовал в "Ледовом побоище".

В 1247, после смерти отца, Андрей вместе с Александром ездил в Золотую Орду, к Батыю, а затем к великому хану в Монголию, в ставку великого хана Гуюка, который вопреки желанию Батыя дал Андрею великокняжеский ярлык на княжение во Владимире, а Александру дал разорённый Киев и Новгород.

В 1250 Андрей женился на Устиньи, дочери Даниила Романовича Галицкого и завязал с ним дружеские отношения и стал его союзником в противостоянии ордынцам. Свободолюбивый Андрей не мог примириться с зависимостью от Орды и относился к татарам пренебрежительно. Он не старался угодить хану, стремился стать в независимое от него положение. Этому способствовал его тесть, ещё не бывший в Орде и мечтавший об изгнании татар из Руси.

Однако старшие князья стремились прежде всего к личной власти. В 1250 в Орду едет дядя Андрея, Святослав Всеволодович с сыном Димитрием хлопотать о великом княжении, что не могло обойтись без интриг против Андрея.

В 1251 при поддержке войск Батыя новым великим ханом стал Мунке, а в 1252 на Дон к Сартаку, сыну Батыя, управлявшему тогда Волжской ордой, поехал Александр Невский с жалобой на Андрея, что тот не по старшинству получил великокняжеский стол и не сполна платит хану выход (дань). Вероятно по его жалобе хан приказал доставить к нему Андрея. Из Орды была послана огромная татарская рать под предводительством Неврюя.

Сначала Андрей хотел дать татарам бой и для этого вошёл в союз с младшим братом, Ярославом Ярославичем Тверским, но затем, чувствуя превосходство татарской силы, они решили бежать без боя. Татары догнали их под Переяславлем-Залесским. Андрей дал сражение, но был разбит и оба брата бежали в Новгород. 15.05.1252 Неврюй штурмом взял и разорил Переяславль-Залесский, где была убита жена Ярослава Ярославича и взяты в плен дети Михаил и Святослав Ярославичи. Погиб также воевода Жидислав. В Орду было уведено "бещисла" людей, коней и скота. Это было первое после нашествия Батыя появление в Северо-Восточной Руси крупных монголо-татарских военных сил.

Непринятые в Новгороде из страха перед татарами, Андрей Ярославич ушёл в Ревель, а оттуда в Швецию, а Ярослав Ярославович ушёл в Ладогу. Обратно на Русь Андрей вернулся в 1256 и был принят Александром Невским, который помирил его с ханом и дал в удел Городец-Волжский и Нижний Новгород, а потом, с разрешения хана, и Суздаль и то лишь после того, как в 1257 Андрей съездил в Орду "чтить" ханского наместника Улавчия.

После смерти Александра Невского Андрей снова добивался великого княжения, но хан Берке предпочёл ему следующего брата, Ярослава Ярославича Тверского.

Андрей умер в 1264, оставив сыновей: Юрия (ум.1279), Василия (ум.1305) и Михаила, княживших в Суздале. Сын Василия, Константин (ум.1355), в 1341 получил от ордынского хана Узбека Нижний Новгород, Городец и Унжу и стал великим князем Суздальско-Новгородским. В 1353 он пытался оспорить великокняжеский престол у Иоанна II.

Андрей Ярославич — предок суздальских (затем нижегородских, затем шуйских) князей. Из них Александр Васильевич в 1328—1331 и Дмитрий Константинович Суздальский в 1359—1362 становились на короткое время великими князьями Владимирскими. С середины XV века бывшие князья суздальские и нижегородские носили фамилию Шуйские, по названию удела. Потомками Андрея Ярославича были полководец Михаил Васильевич Скопин-Шуйский и Василий Иванович Шуйский, ставший последним царём из династии Рюриковичей.