Алексей Норайрович Сисакян родился 14 октября 1944 года в Москве. В 1968 году окончил физический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова и начал работать в Лаборатории теоретической физики Объединенного института ядерных исследований под руководством академика Н.Н. Боголюбова.

Основным направлением научной деятельности А.Н. Сисакяна была физика элементарных частиц, приближенные методы и уравнения квантовой теории поля, проблема квантования систем с нетривиальной геометрией, симметрией и топологией, физика сильных взаимодействий при высоких температурах и плотностях.

В квантовой теории поля А.Н. Сисакяном с соавторами впервые предложено и разработано приближение прямолинейных путей – эффективный метод континуального интегрирования, который нашел широкое применение в теоретической физике. А.Н. Сисакяном с сотрудниками было предложено новое описание процессов с большими переданными импульсами в рамках трехмерного формализма квантовой теории поля, развит многокомпонентный подход в теории множественного рождения частиц. На основе этого подхода предсказан ряд новых эффектов, подтвержденных в опытах на крупнейших ускорителях элементарных частиц.

В области математической физики под руководством А.Н. Сисакяна выполнен цикл основополагающих работ по классическим и квантовым суперинтегрируемым системам в пространстве постоянной кривизны, а также по проблеме генерации топологически нетривиальных объектов в моделях с осцилляторным взаимодействием и в суперcимметричной одномерной квантовой механике. В последние годы А.Н. Сисакян с коллегами развивал метод контракций алгебр Ли применительно к задачам теоретической физики.

Широкую известность получили работы научной группы академика А.Н. Сисакяна, посвященные одной из актуальнейших задач физики элементарных частиц – разработке и применению непертурбативных методов квантовой теории поля, развитию новых подходов к процессам с очень большой множественностью. Под руководством академика А.Н. Сисакяна проведены новые перспективные исследования, направленные на поиски процессов образования смешанной кварк-адронной фазы ядерной материи в соударениях тяжелых ионов.

Им был инициирован и возглавлен крупнейший проект ОИЯИ по созданию коллайдера тяжелых ионов NICA для исследования фазовых переходов и критических явлений в ядерной материи.

Активную научную деятельность академик А.Н. Сисакян всегда сочетал с педагогической и научно-организационной работой. Под его руководством защищено 15 диссертаций, он возглавлял кафедры в Московском физико-технического институте, Московском инженерно-физическом институте, был профессором Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова, вице-президентом и заведующим кафедрой теоретической физики Международного университета “Дубна”, руководителем научного семинара «Симметрии и интегрируемые системы» в ОИЯИ.

Академик А.Н. Сисакян являлся главным редактором журнала «Письма в ЭЧАЯ», заместителем главного редактора журнала «Физика элементарных частиц и атомного ядра», входил в состав редколлегий ряда научных изданий, специализированных советов и программных комитетов международных конференций и симпозиумов, являлся организатором крупных международных конференций и школ по физике элементарных частиц.

Будучи вице-директором в 1989–2005 гг. и директором ОИЯИ с 2006 г., академик А.Н. Сисакян внес неоценимый вклад в сохранение и увеличение потенциала Института, в определение его перспективных научных задач, совершенствование научной и производственной базы ОИЯИ, обновление Института как открытого международного ядерно-физического центра, развитие широкого сотрудничества с национальными и мировыми научными и образовательными центрами, подготовку квалифицированных научных кадров.

А.Н. Сисакян был избран членом-корреспондентом Российской академии наук в 2006 г., а с 2008 года – ее действительным членом и членом Президиума РАН.

Академик А.Н. Сисакян активно участвовал в становлении наукоградов, являясь президентом Союза развития наукоградов Российской Федерации. Он был первым заместителем председателя Российского Пагуошского комитета при Президиуме РАН.

Академик А.Н. Сисакян награжден десятью российскими и зарубежными орденами и медалями, в т.ч. орденами Почета и Дружбы (Российская Федерация), удостоен звания лауреата премии Ленинского комсомола в области науки и техники (1973 г.), премии Губернатора Московской области (2007 г.), являлся иностранным членом Национальной академии наук Армении, почетным доктором ряда зарубежных университетов, членом ряда академий и научных обществ.

Со школьного возраста его любимым увлечением была поэзия. Алексей Норайрович Сисакян был автором нескольких сборников стихов.