石川縣人，金澤藩士阿部信滿長子，畢業於東京府立一中(現東京都立日比谷高等學校)。1897年11月29日畢業於陸軍士官學校第9期炮兵科，翌年6月27日授予炮兵少尉軍銜。1901年12月23日畢業於陸軍炮工學校高等科第9期，任佐世保要塞炮兵聯隊附。1904年2月9日陸軍大學校第19期中途退學，參加日俄戰爭。日俄戰爭任長崎要塞副官。1906年3月20日陸大覆校。1907年11月30日畢業於陸軍大學校第19期(優等)。參謀本部出仕，參謀本部部員，陸大教官，赴德國學習研究軍事，奧匈帝國大使館附武官輔佐官，陸大教官兼元帥副官，野炮兵第3聯隊長(參加西伯利亞出兵)，參謀本部編制動員課長，陸大幹事。1922年8月15日晉升陸軍少將。參謀本部總務部長兼關東戒嚴參謀長，陸軍省軍務局長，陸軍次官，內閣國務大臣兼陸軍大臣臨時代理，第4師團長(九一八事變)，臺灣軍司令官。1933年6月19日晉升陸軍大將。軍事參議官。1934年4月29日授予勳一等旭日大綬章。1936年3月10日編入預備役。1939年8月30日就任第36屆內閣總理大臣，翌年1月16日辭職。後曾任駐華(汪僞)特命全權大使，貴族院議員，翼贊政治會總裁，代替小磯國昭成爲第10任朝鮮總督(1944-1945)。戰後被指定爲甲級戰犯嫌疑逮捕，後被釋放。1953年9月7日去世。次子陸軍少佐阿部信弘(陸士56期)。女婿陸軍中將稻田正純(陸士29期，陸大37期優等)。
阿部信行是陸士9期畢業的。同期6個陸軍大將(本莊繁、阿部信行、真崎甚三郎、荒木貞夫、鬆井石根、林仙之)他算最會混的一個了。他在第四高等學校上學時正趕上甲午年日本打敗了大清，於是便以軍人作爲自己的志向，退學去考了陸軍士官學校。打完日俄戰爭後他以軍刀組的身份畢業於陸大19期。以後他跟着宇垣一成在陸軍中官運亨通。1930年宇垣生病住院還由當時是陸軍次官的他代理了幾個月大臣，過了一把大臣癮。他與皇道派和統治派之間鬥爭的關係倒不大，但因屬於宇垣派在二·二六事件後也沒有逃過退出現役的命運。擔任日中同文書院理事長的閒職。
1939年由於歐洲局勢變化平沼騏一郎內閣倒臺。阿部在西園寺公望、近衛文麿、廣田弘毅、宇垣一成等人的推薦下接受大命成爲首相。本來昭和天皇對他還是寄了很大希望的，認爲他頭腦慎密，性格平穩，和木戶幸一是姻親，和海軍不擴大派的井上成美是義兄弟，剛下臺的陸軍總參謀部的作戰課長稻田正純是他女婿。他能控制住陸軍同時和海軍搞好關係，解決中國事變。可就在他當上首相的第三天(9月1日)德國閃擊波蘭，第二次世界大戰爆發。阿部發表聲明“帝國不介入，專心致力於中國事變”。而此時日本陸軍要求與德意締結三國同盟，對這個聲明非常不滿。再加上這個時候日該國內經濟出現危機，阿部內閣採取不了有效的手段解決問題。參謀本部軍事科長有末精三諷刺阿部任用家鄉人，是阿部一族，石川縣內閣。內大臣湯淺倉平也說，除非他有用鼻吸醋三斗的忍功，否則只能是一個可愛的布娃娃。一切都說明阿部信行這個官僚人才根本沒有能力勝任首相的職位，上臺沒幾個月便遇到了強大的倒閣勢力。最後在陸軍大臣畑俊六和海軍大臣吉田善吾共同反對下內閣總辭職。
1944年7位重臣開會策劃打到東條英機的時候，只有他缺乏政治頭腦的依然含含糊糊地支持東條。不明事理地發問道：“僅僅談論倒閣是不負責任的。我們有什麼把握能成立一個更好的內閣呢?”平沼一語道破天機：“倒閣與否，下屆內閣是強是弱，都不是問題的要害。”關鍵是要找到一隻替罪羊，以轉移國民對連續敗戰責任的追究。會議開到最後，他們搞出了一個除阿部外大家都很滿意的決議，其中聲稱：“此時(部分)改組內閣，對前途多難的時局毫無裨益。必須建成一個 能掌握全國人心、打開當前局面的舉國一致的強有力的內閣。”阿部在東條倒臺後就被趕到朝鮮去當最後一任總督了。
阿部信行的二兒子信弘1944年參加神風特攻隊撞死了。日本戰敗後，阿部被指定爲甲級戰犯嫌疑遭到逮捕，在遠東法庭開庭之前又不明不白的突然被釋放了。
