Алекс Чилтон рос и воспитывался в Мемфисе и окрестностях, но не был типичным «южанином». Будучи прекрасно осведомлен об особенностях среды (и впитывая все самые странные аспекты последней), он, как отмечает Allmusic, гораздо больше общего имел с интеллектуальной традицией южных штатов, нежели с реднеками. Играть (на басу и ритм-гитаре попеременно) и петь он начал в школьных группах; затем стал профессионалом, войдя в состав коллектива, называвшегося The DeVilles.
Заручившись поддержкой профессионального менеджера, имевшего связи с мемфисским продюсерским дуэтом Моман-Пенн, группа, к этому времени переименовавшаясявся в The Box Tops, записала и выпустила сингл «The Letter», возглавившая Billboard Hot 100. Последовали новые хиты («Cry Like a Baby», «Soul Deep», «Sweet Cream Ladies»), однако вскоре Чилтон разочаровался ситуацией в группе, находившейся под жёстким контролем продюсеров; гастроли открыли ему глаза на возможности музыкального бизнеса. После нескольких не слишкому удачных сольных студийных сессий Чилтон образовал Big Star, группу, второй ведущей фигурой в которой был певец и гитарист Крис Белл (англ. Chris Bell). Музыка Big Star, основу которой составляли «воздушная» вокальная многоголосица, мягкое пауэр-поп-звучание, напоминавшее битловское, и непростые тексты, зазвучала на радио, но проблема возникла с лейблом Ardent Records, имевшим серьёзные проблемы с распространением продукции. Уже без Белла, вышедшего из состава и лишённый поддержки лейбла, финансовые дела которого висели на волоске, Алекс Чилтон с продюсером Джимом Дикинсоном записали материал для третьего альбома группы. Записи, известные как Sister Lovers, впоследствии приобрели статус «легендарных»; с ними стали связывать «бунт» Чилтона против музыкального бизнеса и начало его «пути в Преисподнюю». Сам Чилтон отзывался скептически об этом альбоме как о «наркотической» работе «потерявшего себя артиста, пытавшегося вновь обрести себя и направление творческого развития».
Начиная с 1976 года Чилтон стал продюсировать релизы малоизвестных групп для небольших независимых лейблов; в числе его открытий были The Cramps; именно он записал их дебютную студийную сессию и помог подписать контракт с I.R.S. Records. Чилтон включился в жизнь нью-йоркской панк-сцены и оказался здесь своим.
В начале 1990-х годов Алекс Чилтон перебрался в Новый Орлеан и стал выпускать сольные альбомы на возрожденном лейбле Ardent; тогда же он принял участие в реюнионах — как Big Star, так и Box Tops. В 2005 году вышел новый студийный альбом Big Star — впрочем, из участников оригинального состава в работе над ним принял участие лишь Джоди Стивенс. Группа дала серию хорошо принятых концертов в Британии и США, а в 2009 году на Rhino вышел всеобъемлющий бокс-сет Keep an Eye on the Sky. Год спустя незадолго до начала фестиваля SXSW, в котором он должен был принять участие, Чилтон умер от сердечного приступа.