Алексей Титаренко родился в 1962 году в Ленинграде. Начал увлекаться фотографией с 1970 года, в это же время вступил в фотокружок ДК им. С. М. Кирова, где ознакомился с техниками проявления пленки и фотопечати. В 1978 году Титаренко стал членом независимого фотоклуба «Зеркало» и провел свою первую персональную выставку.
В 1983 году получил степень магистра в области кинематографического и фотографического искусства в Ленинградском институте культуры.
В 1988 году в Ленинграде была представлена серия коллажей и фотомонтажей Титаренко под названием «Номенклатура знаков». В 1989 году она была включена в экспозицию выставки советских художников «Фотостройка», которая была проведена в США.
Алексей Титаренко является одним из основателей арт-группы «Лиговка» (1989) и фотографического выставочного зала «Лиговка — 99», а также Благотворительного Фонда содействия развитию классической музыкальной культуры им С. Юрока (1995). С 1997 года является членом Союза художников России.
После распада Советского Союза в 1991 году фотограф выпустил несколько серий работ о непростом состоянии русского народа на протяжении всего 20 века. Чтобы проиллюстрировать связи между настоящим и прошлым, он создал мощные метафорические работы, введя длинную выдержку и преднамеренное движение камеры в уличную фотографию. Самой известной серией можно назвать «Город теней». Вдохновившись творчеством Дмитрия Шостаковича, Федора Достоевского и Сергея Эйзенштейна, Алексей Титаренко создал уникальные отпечатки изображений Петербурга.
Каждый отпечаток Алексей Титаренко создает вручную в своей фотолаборатории, экспериментируя с техниками и приемами проявки пленки, тем самым создавая богатую, утонченную гамму тонов, которая делает каждую работу уникальной.
Работы Алексея Титаренко находятся в коллекциях крупных российских, европейских и американских музеев, в том числе в собрании Государственного русского музея (Санкт-Петербург), Музее Гетти (Лос-Анджелес), Музее изящных искусств Филадельфии, Музее Джорджа Истмана (Рочестер, Нью-Йорк), Музее изящных искусств (Бостон), Музее изобразительных искусств (Хьюстон), Музее фотографических искусств (Сан-Диего), Европейском доме фотографии (Париж) и других.