Vilniaus dailės akademijos profesorius, Lietuvos nacionalinės premijos laureatas, vienas universaliausių šiuolaikinių lietuvių dailininkų, dirbantis skulptūros, grafikos, molbertinės tapybos ir freskos srityse. Didžioji jo kūrybos dalis, ypač religinė dailė, ilgą laiką buvo nepelnytai ignoruojama. Savito bruožo dailininko kūryba, pagrįsta ir fundamentaliomis klasikinio, ir modernistinio Europos meno tradicijomis, yra reikšminga mūsų dailės ir apskritai lietuvių kultūros dalis.
A. Kmieliauskas gimė 1932 m. kovo 8 d. Olendernėje, Alytaus apskrityje, netoli Butrimonių miestelio.
1939 - 1947 m. mokėsi Butrimonių pradžios mokykloje ir Jiezno gimnazijoje,
1947 - 1949 m. tęsė mokslus Butrimonių progimnazijoje.
1949 m. išvyko mokytis į Kauno vidurinę dailės mokyklą (vėliau ji pavadinta J. Naujalio vidurine meno mokykla, dabar - dailės gimnazija). Vos atvykęs į Kauną laikyti stojamųjų egzaminų aplankė M. K. Čiurlionio dailės muziejų. Čiurlionis padarė jam nepaprastą įspūdį, o netoliese surengta tarybinės dailės paroda nuvylė neįdomiais darbais, todėl ėmė svarstyti, ar dar nori būti dailininku. Kauno vidurinę dailės mokyklą baigė aukso medaliu 1951-aisiais, tais pačiais metais įstojo į valstybinį dailės institutą, tapybos specialybę.
1951- 1957 m. - studijos Dailės institute. To meto dviprasmiška politinė situacija, kai gyvenimo realybė buvo bauginanti, o valdžia vaizdavo, kad gyvenimas - geras ir džiaugsmingas, buvo jaučiama ir kūryboje. Buvo suprantama, kad jei darai tai, kas svarbu, bet oficialiai nepriimtina, užsitrauki nemalonę, o jeigu tai, ko reikalaujama, nors tau svetima, esi ramus dėl ateities. Tai dailininkas išgyveno pats, kai jam buvo uždrausta diplominiam darbui tapyti teminę "Artojo" kompoziciją (buvo įžiūrėtas nenoras stoti į kolūkius). Tada A. Kmieliauskas pasirinko portretus.
1957 m. buvo priimtas į dailininkų sąjungą kandidatu į narius.
1960 m. iš ten buvo pašalintas už sukurtą skulptūrą "Šv. Kristoforas", kurią užsakė mons. Česlovas Krivaitis ir kuri buvo pastatyta prie Vilniaus šv. Mikalojaus bažnyčios. Septintajame dešimtmetyje, užklupus materialiniams sunkumams, A. Kmieliauskas kūrė antkapines skulptūras pagal individualius užsakymus.
1962 - 1979 m. Vilniaus vaikų dailės akademijoje dėstė piešimą ir skulptūrą.
1966 m. Čekoslovakijoje vykusioje ekslibrisų parodoje pirmą kartą eksponuotas ir A. Kmieliausko ekslibrisas. Vėliau dailininkas taip pat siuntė savo ekslibrisus į įvairiose šalyse vykusias parodas.
1975 m. įstojo į dailininkų sąjungos grafikos, vėliau - į monumentaliosios dailės sekciją. Tam turėjo įtakos 1974 m. Italijoje už ekslibrisus skirtas aukso medalis, kuris dėl sąjunginės valdžios kaltės dailininkui nebuvo įteiktas.
1977 m. pradėjo dėstyti Dailės institute, iš pradžių plastinę anatomiją, vėliau piešimą.
1994 m. A. Kmieliauskui buvo suteiktas profesoriaus vardas.