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Originaire de New York, Mahan grandit et fait ses études à Norfolk, en Virginie. Il est diplômé en 1824 de l'Académie militaire des États-Unis ; classé premier de sa classe, son classement académique lui vaut d'être nommé au United States Army Corps of Engineers. Les compétences en mathématiques et en ingénierie de Mahan sont reconnues par ses instructeurs et le surintendant, Sylvanus Thayer, et il a commencé à enseigner des cours en tant que professeur adjoint par intérim au cours de sa troisième année en tant qu'étudiant.
Mahan reçoit une formation d'ingénieur militaire lors d'un long voyage en Europe, notamment à l'École d'application de l'artillerie et du génie de Metz. Il démissionne de sa commission en 1832 pour devenir président du département d'ingénierie de West Point, et il est resté à l'école militaire jusqu'à sa mort. Mahan enseigné à de nombreux chefs militaires qui ont servi de chaque côté pendant la guerre civile américaine, et ses nombreux écrits sur le génie militaire, les fortifications et la stratégie sont devenus une lecture obligatoire parmi les professionnels militaires pendant la Première Guerre mondiale.
Dans ses dernières années, Mahan commence à souffrir de problèmes de santé, sa capacité à enseigner s'en retrouve diminué[2]. En 1871, l'équipe de West Point lui recommande de prendre sa retraite[3]. Le 16 septembre 1871, Mahan commence un voyage en bateau à vapeur sur la rivière Hudson à New York, avec l'intention de consulter son médecin[2]. De plus en plus désemparé à l'idée de prendre sa retraite, il se suicide en sautant dans la roue à aubes du bateau[2]. Il est enterré au cimetière de West Point[2].