Андрей Мерзликин родился в городе Королеве Московской области 24 марта 1973 года.

Окончив школу, выучился на радиотехника, однако в связи, с поразившим страну политическим и экономическим кризисом, его профессия оказалась невостребованной. Не теряя времени даром, Андрей поступил в Академию сферы быта и услуг, где получил свое второе, на этот раз экономическое образование. Приблизительно в это же время задумался о карьере актера.

Получив экономическое образование, без каких бы то ни было проблем и сложностей, поступил во ВГИК. Во время обучения прилежанием не отличался, скорее наоборот. Два раза будущего актера отчисляли, первый раз за драку, второй раз, за нелицеприятные высказывания в отношении института. Однако обучение Мерзликин все же закончил, восстановившись в институте на коммерческой основе.

Два года спустя после окончания ВГИКа (1998), по приглашению режиссера Ивана Поповского, приступил к работе в составе международного проекта «Отель «Европа», в составе которого актер объехал десятки стран, в числе которых: Швеция, Испания, Австрия и Германия. В 2001 году получил место в составе труппы Театра Армена Джигарханяна, где сыграл роли Фигаро - «Безумный день, или Женитьба Фигаро», Вершинина - «Три сестры», Судьи - «Ревизор», Дворецкого в спектакле «Tiny Alice, или Крошка Алиса» и многие другие.

Кинематографический дебют Андрея состоялся еще до окончания обучения в институте. При этом уже в 1999 году, на фестивале ВГИКа актер был удостоен приза за лучшую мужскую роль в короткометражке «Как я провела лето». Продолжил сниматься и после окончания обучения. В начале 21 века сыграл несколько ролей, однако первую известность получил только лишь в 2003 году, после выхода на экраны кинотеатров криминальной драмы «Бумер» (2003), в которой Андрей исполнил одну из четырех главных ролей.

Благодаря оглушительному успеху картины, Мерзликин сразу же стал одни из самых популярных российских актеров, его буквально засыпали предложениями ролей. Так только лишь в последующие пять лет с момент выхода «Бумера» на экраны, Андрей сыграл около трех десятков ролей в кино и на телевидении.

В числе наиболее успешных кино и теле проектов с участием актера: «Штрафбат» (сериал) (2004), «Жмурки» (2005), «Ночной продавец» (2005), «Бумер: Фильм второй» (2006), «Охота на пиранью» (2006), «Час пик» (2006).

Весной 2006 года Андрей Мерзликин женился на Анне Осокиной (по образованию психолог), с которой познакомился на одной из вечеринок, приблизительно за год до свадьбы. 2 декабря 2007 года Анна родила Андрею сына, которого супруги решили назвать Федор.