Андрей Владимирович Бершик родился в 1968 году в Москве, в семье инженеров. С детства его завораживало ночное небо — не как красивая картинка, а как физическая задача, которую предстоит решить. В шестнадцать лет он уже занимался в астрофизическом кружке при ГАИШ МГУ и строил самодельный рефлектор из линз старого проектора.
В 1991 году с отличием окончил физический факультет МГУ по специальности «теоретическая физика». Дипломная работа — численное моделирование динамики газопылевых оболочек вокруг новых звёзд — получила высшую оценку комиссии. Именно тогда научный руководитель, академик Соколов, сказал ему: «Андрей, вы прирождённый наблюдатель. Идите смотреть на небо, а не считать его».
Аспирантуру прошёл в Институте космических исследований РАН, где в 1996 году защитил кандидатскую диссертацию «Рентгеновские источники в галактических скоплениях и проблема скрытой массы». Это была одна из первых работ в России, в которой наблюдательные данные со спутника ROSAT прямо указывали на несоответствие видимой и гравитационной масс — то, что сегодня называют тёмной материей.
В 2004 году защитил докторскую диссертацию «Крупномасштабная структура Вселенной: наблюдательные проявления и ограничения на модели тёмной материи». С 2007 года — ведущий научный сотрудник ИКИ РАН, с 2012 — профессор кафедры теоретической астрофизики МФТИ.
Женат, двое взрослых детей. Увлекается горным туризмом — «лучший способ понять, насколько мала наша планета, — стоя на вершине и смотря в небо». Автор трёх научно-популярных книг: «Невидимая Вселенная» (2011), «Слушая пространство-время» (2018) и «Карта тьмы» (2023), последняя стала бестселлером и переведена на 9 языков.