Старший сын гофмейстера Григория Александровича Демидова и жены его Екатерины Петровны, дочери князя П. В. Лопухина, одного из первых сановников государства. Будучи самым некрасивым и менее способным из сыновей Демидовых, он был и наименее любим матерью. Старше своих братьев, Петра и Павла, которые воспитывались вместе, он был и менее дружен с ними. В родовом разделе, по желанию родителей он не участвовал, а получил 851 душу с 55000 десятин земли в Новгородской губернии и каменный дом в Демидовом переулке.
7 сентября 1817 года Демидов поступил на службу в кавалергардский полк юнкером. 13 февраля 1819 года произведен в эст-юнкеры, а 29 ноября того же года произведен в корнеты. 19 февраля 1823 года произведен в поручики. 22 января 1826 года назначен адъютантом к полковому командиру графу Апраксину.
В 1827 году произведен в штабс-ротмистры с оставлением адъютантом, а 28 января 1828 года уволен в отставку в чине ротмистра. За год до выхода из полка Демидов вступил в брак с дочерью генерал-лейтенанта А. П. Алединского. По собственному желанию 23 января 1829 года зачислен чиновником особых поручении.
В 1831 году переименован в коллежские асессоры, и в декабре того же года ему было объявлено Монаршее благоволение за устранение холеры в Санкт-Петербурге. В 1833 году произведен в надворные советники. В октябре 1833 года Демидов был командирован Эстляндскому, Лифляндскому и Курляндскому генерал-губернатору для заготовления продуктов для Санкт-Петербурга. В 1835 году он был прикомандирован к начальнику военно-походной Его Императорского Величества канцелярии генерал-адъютанту Адлербергу во время Калишских маневров. 12 июля 1833 года вновь зачислен в кавалергардский полк в чине штабс-ротмистра, с назначением адъютантом к военному министру.
30 августа 1834 года он был переведён в лейб-гвардейский гусарский полк. В 1835 году за отличие произведен в ротмистры. В 1842 году оставаясь адъютантом за отличие он был произведён в полковники, с зачислением по кавалерии. 25 апреля 1844 года по болезни уволен в отставку, с мундиром и пенсионом полного жалованья. Братья, бывшие с ним, наружно в наилучших отношениях, не особенно любили его. Скрытный и немного завистливый характер был причиною многих неудач Демидова, a в последние годы жизни отделения от семьи. Скончался в одиночестве 30 января 1853 года и похоронен в Александро-Невской лавре.
С 1827 года был женат на Ольге Александровне Алединской (1806-1873), дочери генерала А. П. Алединского, фрейлине великой княгини Елены Павловны. Брак был заключён более по желанию Демидова иметь семью, чем по любви, был основан на чувстве взаимного уважения друг к другу. По отзывам современников, была красивой миниатюрной женщиной. Будучи очень умой и острой на язык, имела в обществе репутацию «бой-бабы». Пользовалась более теплым отношением в семье своего мужа, чем он сам. В воспитании своих четверых детей не давала большого простора своему мужу, признавая это исключительно своею обязанностью:
- Екатерина (1828-1865/1869), супруга тайного советника Александра Осиповича Гурко (ум. 1880).
- Александр (1830-1902), служил в Преображенском полку, потом был на гражданской службе, в конце жизни был вынужден стать директором карточной фабрики. С 1876 года был женат на Александре Васильевне - Чмутовой по первому мужу, - урождённой Скрыпиной (Скрыниной ?).
- Николай (1829/1830-1859)
- Григорий (1837-1870), композитор, автор ряда романсов и маршей.
Генеалогическое древо Демидовых
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | Демид Антюфьев |
|
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
|
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | Никита Демидов (1656-1725) |
|
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | Акинфий (1678-1745) | | | | | | Григорий (ум. 1728) | | | | | | Никита (1680-е - 1758) |
|
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | Прокофий (1710-1786) | | Григорий (1715-1761) | | Никита (1724-1789) | | Иван (1708-1730) | | Евдоким (1713-1782) | | Иван (1725-1789) | | Никита (1728-1804) | | Алексей (ум. 1786) |
|
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | Лев (1745-1801) | | Александр (1737-1803) | | Павел (1739-1821) | | Пётр (1740-1826) | | Николай (1773-1828) | | Василий (ум. 1803) | | Иван (ум. 1823) | | Иван |
|
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | |
| | | | Василий (1769-1861) | | Григорий (1765-1827) | | | | | | Алексей (1771 - до 1841) | | Павел (1798-1840) | | Анатолий (1812-1870) | | | | | | Николай (1773-1833) |
|
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | |
Александр (1811-1872) | | Александр (1803-1853) | | Пётр (1807-1862) | | Павел (1809-1858) | | Денис (ум. 1876) | | Павел (1839-1885) |
|
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | |
Платон (1840-1892) | | Григорий (1837-1870) | | св. кн. Николай Лопухин-Демидов (1836-1910) | | Александр (1845-1893) | | Михаил (1840-1898) | | Елим (1868-1943) | | Анатолий (1874-1943) |
|
| | | | | | | | | | | | | | | |
|
Игорь (1873-1946) | | | | | | | | | | Павел (1869-1935) |
|