Народився 20 листопада 1941 р. в АР Крим. Після закінчення Кримського сільськогосподарського інституту ім. М. І. Калініна працював начальником цеху на Бахчисарайському виноробному заводі. Згодом став молодшим науковим співробітником у Всесоюзному науково-дослідному інституті виноробства та виноградарства «Магарач» (ВНДІВіВ) у Ялті. Із 1973 р. був на посаді головного технолога, а із 1975 р. — головного інженера на Бахчисарайському виноробному заводі.
У 1980 р. Олександр Литовченко переведений Урядом УРСР до Українського науково-дослідного інституту садівництва для оновлення асортименту продукції з плодів та ягід. У 1994 р. у ВНДІВіВ «Магарач» він здобув науковий ступінь доктора технічних наук. З 2011 р. виконував обов’язки директора Інституту садівництва НААН, а з 2012 р. очолював лабораторію інноваційних харчових технологій.
Науковець уперше розробив та запропонував виробництву теорію комплексного використання плодів, ягід, дикорослої та пряно-ароматичної сировини для створення нових вітчизняних продуктів із підвищеним вмістом біологічно активних речовин і лікувально-профілактичними властивостями. Олександр Михайлович створив Концепцію розвитку виноробства. Його безалкогольні лікувально-профілактичні бальзами «Ілля Муромець» і «Київ» та напої «Асканія» і «Барви кола» введено в раціони людей, постраждалих від радіації. Найвідоміші розробки вченого — вина «Бахчисарайський фонтан», «Президент», «Скіфський нектар», «Діамант України», «Аронія», «Медовий бальзам» та інші. Яблучно-овочеві соки під торговою маркою «Найсік» визнані найякіснішими в Україні. Під науковим супроводом Олександра Литовченка в компанії «Роял Фрут Ґарден» (м. Золотоноша, Черкаська область) створювалися унікальні некріплені вина «Санмартіно» й «Челентано», а нині виготовляються найкращі безалкогольні напої, збитні, сидри та глінтвейни. За новітні розробки О. М. Литовченко удостоєний більш ніж 100 золотих та срібних медалей міжнародних конкурсів і виставок та 7 кубків Гран-прі.
Важливе місце у житті Олександра Литовченка займає викладацька діяльність. Із 1998 до 2007 рр. був професором НУБІП України та УНУС. Він розробив програму для вищих аграрних закладів освіти ІІІ та ІV рівнів акредитації та написав підручник «Виноробство із плодів та ягід». Окрім цього, дослідник уперше в Україні відновив на державному рівні виробництво медових вин та створив близько 50 їхніх конкурентоспроможних технологій і рецептур. У 1998 р. підготовив ТУ 202.13.022?99, а у 2008 р. — ДСТУ 6036:2008.
Професор О.?М. Литовченко — автор 450 наукових праць, зокрема 19 книжок, 57 патентів і авторських свідоцтв на винаходи та близько 200 харчових продуктів. Підготував 2 докторів та 3 кандидатів наук. За його технологіями працювало близько 40 заводів, зокрема «Массанд­ра», «Таврія» й «Київський завод шампанських вин». Для впровадження розробок О. М. Литовченка Дніпропетровський винзавод переведений в експериментальний. Нині підготовлено технології й рецептури для 15 перших малих виноробних підприємств. За завданням МОН України від 2021 р. розроблено найкращі медові соки та сиропи на основі екологічно чистих малопоширених культур.
Олександр Михайлович нагороджений грамотами Верховної Ради України, Міністерства аграрної політики України й президії НААН, орденом ВТО «Союз Чорнобиль України».