Physicien, il crée la bombe à hydrogène soviétique et connaît tous les privilèges de la Nomenklatura.
En 1968 il s'engage pour la défense des droits de l'Homme et devient donc un dissident. Il reçoit le prix Nobel de la paix en 1975 et dénonce publiquement l'invasion de l'Afghanistan en 1980. Il est alors exilé en Sibérie et n'obtient l'autorisation de retour à Moscou qu'en 1986 grâce à Gorbatchev.
En 1989 il est élu député du Soviet suprême mais il meurt peu après.