Учень М. О. Мензбіра. З 1899 професор Юр'ївського університету, з 1902 — Київського університету, в 1911—1930 — Московського університету. У 1930 з ініціативи та за участю Сєверцова в системі АН СРСР була організована лабораторія еволюційної морфології, перетворена в 1935 на інститут еволюційної морфології і палеозоології (нині Інститут проблем екології і еволюції імені А. М. Сєверцова РАН).