Алексей Сергеевич Горбунов родился 29 октября 1961 года в Киеве Украинской ССР. Окончил Киевский театральный институт имени Карпенко-Карого. Работал в Театре-студии киноактера, Камерном театре М. Нестантинера и в театре русской драмы имени Леси Украинки.
Работал Алексей и диджеем на Киевских радиостанциях. Организовал и являлся ведущим двух дискотек «Джанкой» и «Джуманджи» в Киеве. Он возглавляет музыкальную группу «Грусть пилота» и время от времени дает концерты в родном городе.
Карьера Алексея Горбунова как киноактера началась с 1984 года. Он сыграл во многих известных фильмах: «Груз без маркировки», «Филер», «Новые приключения янки при дворе короля Артура», «Гу-Га», «Яма», «Золото партии», «Графиня де Монсоро», «Страна глухих», «Каменская», «12», «Стиляги», «Обитаемый остров», «Статский советник», «Котовский», «Ленинград 46», «Шерлок Холмс», «Последний наёмник» и многих других. Всего более 100 ролей.
Актер с успехом играл в антрепризных постановках Олега Меньшикова. Снимался у Никиты Михалкова, Петра и Валерия Тодоровских, Юрия Мороза, Филиппа Янковского.
Сегодня Народный и Заслуженный артист Украины Алексей Горбунов продолжает свою кинематографическую карьеру. С июня 2018 года также ведет авторскую программу на радио в Одессе.