1898 yılında İstanbul'da doğdu. Aslen Dağıstanlı bir aileye mensuptur. III. Ordu muhasebecilerinden Mehmed Nazif Beyin oğludur. İlköğreniminin bir kısmını babasından gördü. Ayrıca III. Ordu'nun merkezi Manastır'da Rehber-i Maarif Mektebine devam etti. Buhur Efendi isimli bir hocadan Fransızca dersleri aldı. Rüşdiye tahsiline Manastır Askerî Rüşdiyesinde başlamışken, III. Ordu merkezinin Selanik'e taşınması üzerine oradaki Fransız mektebine kaydoldu. Bir yıl sonra babası emekli olunca ailesi ile birlikte İstanbul'a döndü. (1910). İstanbul Koska'da Burhan-ı Terakki Rüşdiyesine daha sonra Vefa Sultanisine devam etti (1917). İstanbul Darülfünûnu Fransızca ve Farsça bölümlerini ve 1920'de Edebiyat Fakültesini bitirdi. Bir yıl sonra İslâm Edebiyatında Leyla ve Mecnun Mesnevisi adlı doktora tezi ile fakültenin doktora çalışmasını tamamlayan ilk öğrencisi oldu. 1919'da Beşiktaş Sultanisinde Fransızca öğretmenliğine başlayan Ali Nihad, Vefa Sultanisi Fransızca, Nişantaşı Sultanisi Türkçe, Davutpaşa Sultanisi edebiyat, Galatasaray Lisesi Farsça, Gaziosmanpaşa Ortaokulu Türkçe ve Kabataş Erkek Lisesi edebiyat öğretmenliklerinde bulundu. 1933 yılındaki üniversite reformu sırasında İÜ Edebiyat Fakültesine Metinler şerhi doçenti olarak atandı. Doçentlik tezi Şeyhi Divanını Tetkik ismini taşır. 1941'de profesörlüğe yükseltildi. İ.H. Ertaylan'ın ayrılması üzerine Eski Türk Edebiyat Kürsüsü başkanı oldu, bu görevden 1972 yılında emekliye ayrıldı. İlmî çalışmalarını metin şerhine hasreden Ali Nihad Tarlan, metin şerhinde eski usülleri terkederek şâirin psikolojisi, hayatı ve çevresini öne alan yeni bir metod geliştirdi. Türk şairlerinin divanlarının tenkitli basımını hazırlama yolunu açtı. Farsça yazan Türk şâirlerinin divanlarına ilk el atan oldu. Pakistanlı ünlü şair Muhammed İkbal'in eserlerini tercüme ederek, ülkemizde tanınmasını sağladı. Tarlan, bu faaliyetleri dolayısıyla Pakistan Devleti tarafından Sitare-i İmtiyaz nişanı ile taltif edildi ve İkbal'i anma törenlerine başkanlık etmek üzere 1957'de Pakistan'a gitti. İran edebiyatı üzerindeki çalışmaları sebebiyle İran Maarif Nezareti kendisine bir takdirnâme gönderdi (1947). İran Şahı Muhammed Rıza Pehlevî tarafından Nişan-ı Âli-i Hümayun ile mükâfatlandırıldı. Tahran Üniversitesi de kendisine Menşur-ı Sipas nişanını verdi. Tarlan, Nabi ve Nedim'in Farsça şiirlerini, Ali Şir Nevaî'nin Fânî mahlası ile yazdığı Farsça divanını ve Molla Cami'nin Yusuf u Züleyha mesnevisini Türkçe'ye çevirdi. Küçük yaşlardan itibaren şiir yazmaya başlayan Ali Nihad, Abdülhak Hâmid tesirinde manzum piyesler yazmıştır. Sonraki yıllarda Servet-i Fünûn üslübunda şiirler, Divan tarzında Türkçe ve Farsça gazeller, Âşık edebiyatı ve Tekke edebiyatı çizgisinde koşmalar, nefesler yazdı. Millî Edebiyat döneminde manzumeler ve serbest ölçülü şiirler de yazdı. Şiir ve yazılarını Şebab, Servet-i Fünûn, Edebiyat Gazetesi, Gündüz, Gençlik, Fikir ve Sanatta Hareket, Her Ay, Hilâl, İslâm Düşüncesi, İslâm Medeniyeti, Sebilürreşad, Söz, Ülkü, Bugün, Yeni Asya, Yeni İstanbul, Zafer gibi dergi ve gazetelerde yayımladı.