Der Sohn des Müllers Friedrich Carl Lichtwark und seiner zweiten Frau Helene Johanne Henriette, geb. Bach, kam im Alter von zwölf Jahren mit seiner Familie nach Hamburg, nachdem der Vater Hof, Mühle und Vermögen verloren hatte. Nach Schulabschluss war Alfred Lichtwark seit 1867 als Hilfslehrer tätig. Erst im Alter von 27 Jahren konnte er nach intensiven Privatstudien ohne Abitur die Universität Leipzig besuchen. 1885 wurde er dort mit der Arbeit "Die Kleinmeister als Ornamentisten" promoviert. Ein Jahr später wurde er zum ersten Direktor der Hamburger Kunsthalle berufen, die seit 1869 von einer Kommission verwaltet worden war. Er entwickelte diese in wenigen Jahren zu einem der führenden Museen Deutschlands. Dazu baute er u.a. die Gemäldegalerie mit deutscher Malerei des 19. Jahrhunderts und das Kupferstichkabinett aus. 1897 kaufte er als erster deutscher Museumsleiter ein Gemälde von Claude Monet. Alfred Lichtwark gilt als einer der Wegbereiter der Reform- und Museumspädagogik. Sein Blick beschränkte sich dabei nicht nur auf die hohe Kunst und die Kunsthalle, sondern galt auch Dingen wie der Amateurphotographie oder der Gartenkunst.