Azad Xəlil oğlu Mirzəcanzadə 1928-ci il sentyabrın 29-da Bakı şəhərində anadan olmuşdur.
Azərbaycan Sənaye İnstitutunu (indiki Azərbaycan Dövlət Neft və Sənaye Universiteti) dağ mühəndisi ixtisası üzrə bitirmişdir (1949). 1951-ci ildə fəlsəfə doktoru, 1957-ci ildə elmlər doktoru elmi dərəcəsini, 1959-cu ildə professor elmi adını almış, 1969-cu ildə AEA-nın həqiqi üzvü seçilmişdir.
A.Mirzəcanzadə ADU Nəzəri mexanika kafedrasında dosent, professor (1952-1960), ASİ-də kafedra müdiri (1962-1977), SSRİ EA Mexanika Problemləri İnstitutunda şöbə müdiri (1969-1975), Ufa Neft İnstitutunda kafedra müdiri (1988-1990), 1992-2003-cü illərdə Azərbaycan Respublikası Prezidenti yanında Ali Attestasiya Komissiyasının sədri, 1993-2003-cü illərdə Elm və Texnika Komitəsinin sədri olmuş, Azərbaycan Patent Agentliyinin əsasını qoymuşdur.
İlk dəfə olaraq, qazkondensat və qeyri Nyuton neftli yataqların nəzəri əsaslarını yaratmış, qazkondensat sistemlərin süzülməsi üçün əsas differensial tənlik çıxarmışdır. O, qeyri Nyuton sistemlərin neftqazçıxarma sənayesində tətbiqi və «reotexnologiya» kimi istiqamətlərin yaradıcısıdır. İlk dəfə olaraq göstərmişdir ki, qaz və qazkondensat yataqların işlənməsində başlanğıç hərəkət üçün lazım olan təzyiqlər fərqi çox zəruri parametrdir və bu fundamental nəticə lay ehtiyyatlarının hesablanmasında geniş istifadə olunur. Bir çox neftlərdə özlü-elastiklik xüsusiyyətlərinin olmasını göstərərək belə neftlərin çıxarılmasının nəzəri və praktiki əsaslarını yaratmışdır. Özlü-plastik mayelərin süzülməsinin fenomenoloji nəzəriyyəsini işləyib hazırlamış, belə neftlərin çıxarılması və nəqli ilə əlaqədar bir çox məsələləri həll etmişdir. İlk dəfə olaraq çətin şəraitdə quyuların keçirilməsində hidrodinamik əsaslar işləyib hazırlamışdır. Tədqiqatları nəticəsində, quyuların qazılmasında mürəkkəbləşmələrin qabaqcadan xəbər verilməsi kimi praktiki təkliflərin, fiziki-kimyəvi mexanikanın, riyazi modelləşdirmənin, bir çox riyazi statistik metodların, oyunlar nəzəriyyəsinin və qərar qəbuletmənin, avtomatik idarə və öz-özünə yaranma və s. kimi bir çox nəzəriyyələrin neftqazçıxarma sənayesində tətbiqinin təşəbbüskarı olmuşdur. Son tədqiqatlarının əsas elmi istiqamətləri neft-qaz yataqlarının sinergetik və dinamik analizinə həsr edilmişdir. Bu istiqamət üzrə “Layların neftvermə proseslərinin diakoptikası”, “Neft-qaz çıxarmada dinamik proseslər”, “Dəniz neft-qaz yataqlarının işlənməsinin fraqmentləri”, “Qaz çıxarmanın texnika və texnologiyası” və başqa kitab və monoqrafiyaları çap olunmuşdur.
A.Mirzəcanzadə 500-ə yaxın elmi məqalə və 50-dən çox ixtiranın müəllifidir. Rəhbəliyi altında 250-dən çox fəlsəfə doktoru və 100-dən çox elmlər doktoru hazırlanmışdır.
Rusiya Təbiət Elmləri Akademiyasının (RTEA), Başqırdıstan Elmlər Akademiyasının həqiqi üzvü seçilmişdir.
İki dəfə Azərbaycan Dövlət Mükafatı (1976, 1986), üç dəfə isə akademik İ.M.Qubkin adına mükafatın laureatıdır (1975, 1982, 1985). P.Kapitsa adına medal, Vyetnam Respublikasının “Vyetnamın Qəhramanı” qızıl ulduzu, Azərbaycan Respublikasının “İstiqlal” ordeni ilə təltif olunmuşdur.
Akademik Azad Mirzəcanzadə 2006-cı ildə Bakıda vəfat etmişdir.