Tėvas Kazimieras Mikoliūnas.

Mokėsi Taujėnų (Ukmergės r.) pradžios mokykloje, kur baigė šešias klases. Antrojo pasaulinio karo metais baigė Ukmergės trimetę amatų mokyklą. 1949 m. baigė Ukmergės Vlado Žvirblio pedagoginę mokyklą, įgijo mokytojo specialybę.

1949–1950 m. A. Mikoliūnas dirbo Balninkų (Molėtų r.) progimnazijos direktoriumi, kol 1950 m. balandį buvo mobilizuotas į karinę tarnybą. 1950–1953 m. jis atliko privalomąją tarnybą sovietinėje kariuomenėje, kol 1953 m. gruodį buvo demobilizuotas.

1954 m. sausį–rugpjūtį jis dirbo Mažeikių (Ukmergės r.) pradinės mokyklos vedėju.

1954–1956 m. A. Mikoliūnas dirbo Kurklių (Anykščių r.) septynmetės mokyklos direktoriumi.

1956–1962 m. jis buvo Prauslių (Ukmergės r.) septynmetės mokyklos direktorius.

1962–1975 m. A. Mikoliūnas dirbo Kavarsko (Anykščių r.) vidurinėje mokykloje metalo ir medžio apdirbimo darbų mokytoju, kol 1975 m. lapkritį dėl negalios pasitraukė iš pedagoginės veiklos. 1976–1977 m. jis dar kiek laiko laikinai dirbo Kavarsko vidurinėje mokykloje darbų mokytoju.

Jis buvo renkamas apylinkių ir Kavarsko miesto liaudies deputatų tarybų deputatu, buvo respublikinės kategorijos laivų modeliavimo sporto instruktorius, Anykščių rajono liaudies teismo tarėjas.

Jis buvo apdovanotas Lietuvos SSR švietimo pirmūno ženkleliu (1972 m.), žinybiniais garbės raštais.

Laisvalaikiu domėjosi technika, juvelyrika, fotografavo, žvejojo.

Susituokė 1955 m. birželio 5 d., žmona Vlada Tomkevičiūtė-Mikoliūnienė (1928–?) – pedagogė matematikos mokytoja. Užaugino dvi dukteris – gydytoją ir inžinierę. Liko našlys.