Родился 2 мая 1956 года в дер. Злобино Калязинского района Калининской области, РСФСР. В 1961 году с родителями переехал в деревню Большая Ивановка Гатчинского района Ленинградской области. Активно занимался горными лыжами, неплохо выступил на одном из соревнований на первенство Ленинграда. Также занимался хоккеем в юношеском клубе "Шторм".

В 1979 году окончил Ленинградский механический институт по специальности инженер-механик. После учебы с 1979 по 1984 работал на Ленинградском механическом заводе имени К.Либкнехта (технолог, заместитель начальника цеха), с 1984 по 1985 — в ПГО «Севзапгеология» (старший инженер-механик), с 1985 по 1987 — в институте «Ленгипроводхоз» (руководитель группы Таицкой экспедиции).

С 1987 года работает в органах местного самоуправления Гатчинского района. До 1991 года — председатель исполкома Таицкого поселкового совета народных депутатов, с 1991 по 1996 — глава администрации посёлка Тайцы. В декабре 1996 года становится заместителем главы администрации муниципального образования «Гатчинский район» по вопросам экономической политики района. С 2000 года — первый заместитель. В 1999-2001 годах курировал в районной администрации вопросы жилищно-коммунального и дорожного хозяйства, строительства, пассажирского транспорта и связи. Под руководством Худилайнена разработана «Концепция стратегического развития муниципального образования „Гатчинский район“ на период до 2010 года».

8 февраля 2001 года назначен и.о. главы администрации Гатчинского района. 10 июня 2001 года состоялись выборы, на которых Худилайнен победил, набрав 84,57 % голосов. На выборах 4 декабря 2011 года избран депутатом законодательного собрания Ленинградской области по списку партии «Единая Россия». В 2005 году по итогам IV Всероссийского конкурса Александру Худилайнену присвоено звание «Лучший муниципальный служащий» в номинации «Управление, экономика и финансы». 15 декабря 2011 года он стал председателем законодательного собрания района.

22 мая 2012 года после отставки А.В.Нелидова с поста руководителя Республики Карелия президентским указом был назначен и.о. главы республики. 24 мая Владимир Путин внёс в Заксобрание РК кандидатуру Александра Худилайнена для наделения полномочиями Главы Республики Карелия. В этот же день кандидатура была утверждена. Сразу после этого Худилайнен принёс присягу и вступил в должность Главы Республики Карелия.

Женат, имеет сына. Увлекается горнолыжным спортом, охотой и рыбалкой. В 2004 году стал кандидатом экономических наук, защитив диссертацию по теме «Методы диагностики и прогнозирования бюджетной эффективности производственных систем».