Александр Евсеевич Браунштейн родился 13 (26) мая 1902 г. в Харькове (ныне - Украина)
В 1925 году окончил Харьковский медицинский институт.
Научная деятельность А. Е. Браунштейна началась в 1925 году в Москве в Институте биохимии Наркомздрава, где его научным руководителем в аспирантуре был В. А. Энгельгардт.
В 1928 году защитил кандидатскую диссертацию, посвященную взаимоотношениям гликолиза и обмена фосфатов в красных кровяных тельцах.
В 1928—1935 гг. старший научный сотрудник Биохимического института Наркомздрава СССР и Центрального государственного института профзаболеваний.
В 1936—1960 гг. заведующий лабораториями во Всесоюзном институте экспериментальной медицины и в Институте биологической и медицинской химии АМН СССР.
С 1960 года заведующий лабораторией в Институте молекулярной биологии АН СССР.
В 1974 году был избран иностранным членом Национальной академии наук США.
В 1952 году выдвигался на Нобелевскую премию по химии, но так и не получил её. По оценкам исследователей истории науки А. Е. Браунштейн относится (наряду с В. А. Энгельгардтом, Г. П. Георгиевым, А. С. Спириным, А. М. Оловниковым) к российским ученым-биохимикам, которые могли бы быть удостоены, но не были удостоены Нобелевской премии за свои исследования.
Умер 1 июля 1986 года. Похоронен в Москве на Кунцевском кладбище.
Биохимик, академик АН СССР (1964), действительный член АМН СССР (1945). Герой Социалистического Труда(1972), Лауреат Сталинской премии (1941).
В 1937 году открыл реакции переаминирования (совместно с М. Г. Крицман) и другие биохимические превращения аминокислот, обосновал первостепенную роль переаминирования в процессах ассимиляции и диссимиляции азота. В 1952 году обнаружил участие витамина B6 во многих превращениях аминокислот. Разработал (совместно с М. М. Шемякиным) общую теорию действия ферментов, содержащих этот витамин (1952–1953). Совместно с Ю. А. Овчинниковым и сотр. расшифровал (1971) первичную структуру фермента аспартат-трансаминазы. Жил в нынешнем Тверском районе по адресу: Новослободская ул., 57/65. Публикации:
Образование аминокислот путем интермолекулярного переноса аминогруппы, "Биохимия", 1937, т. 2, вып. 2 (совм. с М. Г. Крицман);
Биохимия аминокислотного обмена, М., 1949;
Теория процессов аминокислотного обмена, катализируемых пиридоксалевыми энзимами, "Биохимия", 1953, т. 18, вып. 4 (совм. с M. M. Шемякиным);
Витамины группы В и процессы обмена аминокислот (Доклад…), "Украинский биохимический журнал", 1955, т. 27, № 4;
Главные пути ассимиляции и диссимиляции азота у животных, "Баховские чтения", М.: 1957, т. 12;
Pyridoxal Phosphate, в кн.: The Enzymes, v. 2, N. Y. — L., 1960;
Процессы и ферменты клеточного метаболизма. М.: Наука, 1987. 552 с.;
На стыке химии и биологии.– М.: Наука, 1987. - 239 с.