Окончил Академию Генштаба (1856). Воен. службу начал в 1849. Во время австро-итало-французской войны в 1859 находился при штабе Сардинской армии. С 1860 преподаватель, в 1863-69 профессор кафедры тактики Академии Генштаба. С 1869 нач-к штаба Киевского военного округа. В 1873 - 77 командовал 14-й пех. дивизией, с которой участвовал в русско-турецкой войне 1877 - 78, успешно руководил переправой через Дунай у Зимннцы и действиями частей дивизии при обороне Шипки. С 1878 начальник Академии Генштаба. С 1889 командовал войсками Киевского военного округа, а с 1898 также киевский, подольский и волынский генерал-губернатор. С 1903 член Государственного совета. С 50-х гг. занимался вопросами военной педагогики. Придавая большое значение моральному фактору в войне и развивая идеи А. В. Суворова, требовал учить солдата тому, что необходимо в бою, выступал против муштры. Исключительную роль Драгомиров отводил военной дисциплине и выступал за внедрение в армии строгой законности, обязательной для всех военнослужащих.
Предлагал воспитывать у солдат сознательное отношение к выполнению своих обязанностей, подчёркивал роль личного примера со стороны офицеров.
Много сделал для развития тактики стрелковых цепей. Драгомиров автор трудов по военной истории, тактике, обучению и воспитанию войск. В труде «О высадках в древние и новейшие времена» (Спб., 1857) и др. произведениях он доказывал значение морального фактора для успеха боевых действий. Свой опыт по обучению войск Драгомиров изложил ,в трудах «Опыт руководства для подготовки частей к бою» (Ч. 1-3. Спб., 1866-96) и «Подготовка войск в мирное время» (Киев, 1906). Написал «Учебник тактики» (Сдб., 1879), служивший более 20 лет основным пособием в Академии Генштаба. Участвовал в разработке Полевого устава 1900. Идеалистическое абсолютизирование волевой стороны человека как главного фактора войны вызвало у Драгомирова противопоставление человека технике, недооценку значения новой военной техники и совершенствования оружия.