Alan Lee est né en 1947 dans le Middlesex, en Angleterre. Il se tourne très jeune vers l'illustration et va étudier cette discipline à l'Ealing School of Art. En 1975, il part s'installer à Dartmoor près du Devon. Ses illustrations s'inspirent beaucoup des travaux d'Arthur Rackham et de Charles Robinson, mais aussi des années 1950 et 1960.
Malgré des études tournées vers l'illustration, avant 1978, Alan Lee était plus orienté vers l'édition et l'art commercial. Après 1978, Alan Lee fait de nombreuses illustrations de roman féerique, comme Faeries (avec Brian Froud), Lavondyss par Robert Holdstock, The Mabinogion, Castles, Merlin Dreams... Plus tard, Alan Lee se passionne pour les oeuvres de Tolkien. D'ailleurs, à l'occasion du 100e anniversaire de la naissance de Tolkien, il illustre les couvertures de la réédition de la trilogie, le calendrier 1993 de JRR Tolkien et la couverture de Bilbo le Hobbit. Ensuite, il s'attaque à deux grands classiques : l'illustration de l'Iliade et l'Odyssée respectivement en 1993 et 1995.
Toujours passionné par Tolkien, il accepte de travailler avec John Howe sur le film de Peter Jackson : la trilogie du Seigneur des anneaux, et il y illustrera les objets, les décors, et comme le dit Brian Sibley « lui et John Howe donneront le look du film et matérialiseront la vision de Peter Jackson ».
Le travail d'Alan Lee lui a permis de recevoir de nombreuses récompenses : en 1993, il reçoit la médaille de Kate Greenaway pour l'illustration Black Ships Before Troy ; en 1998, il obtient le Prix World Fantasy et enfin, en 2004, Alan Lee reçoit son premier Oscar de la meilleure direction artistique pour son travail sur le troisième volet du
Seigneur des Anneaux.
A chaque fois qu'il a du temps libre, Alan Lee retourne dans le même petit village sur le bord de Dartmoor près du Devon. Ses centres d'intérêt sont les mythes et légendes, la littérature, la musique, la poésie, mais aussi l'archéologie.
En 2005 est sorti au Royaume-Uni son dernier livre Cahier de croquis du Seigneur des Anneaux.