Андрей Дунаев родился в Саяногорске. В 2003 году окончил Московскую государственную консерваторию имени П. И. Чайковского (класс профессора Петра Скусниченко). В настоящее время преподает в консерватории.
С 1999 года – стажер, с 2000 года – солист оперной труппы Большого театра, в настоящее время – приглашенный солист. С 2005 года активно сотрудничает с Немецкой оперой на Рейне в Дюссельдорфе, с 2015 года – с Московским театром «Новая опера» имени Е. В. Колобова.
Лауреат международных конкурсов Bellа voce (1998), «Новые голоса» (Германия, 1999), «Орфей» (Германия, 2000); финалист и обладатель специального приза Международного конкурса вокалистов имени Ханса Габора «Бельведер» в Вене (2000). Лауреат XII Международного музыкального конкурса имени П. И. Чайковского (II премия, 2002).
В репертуаре певца – Баян («Руслан и Людмила» Глинки), Владимир Игоревич («Князь Игорь» Бородина), Царь Берендей, Лыков («Снегурочка», «Царская невеста» Римского-Корсакова), Водемон («Иоланта» Чайковского), Зиновий Борисович («Леди Макбет Мценского уезда» Шостаковича), Феррандо, Тамино («Так поступают все женщины», «Волшебная флейта» Моцарта), Неморино, Эдгардо, Эрнесто («Любовный напиток», «Лючия ди Ламмермур», «Дон Паскуале» Доницетти), Лаэрт, Вильгельм («Гамлет», «Миньон» Тома), Альфред, Родриго, Измаил, Макдуф, Герцог Мантуанский, Кассио, Фентон («Травиата», «Луиза Миллер», «Набукко», «Макбет», «Риголетто», «Отелло», «Фальстаф» Верди), Альфред («Летучая мышь» И. Штрауса), Де Грие, Вертер («Манон», «Вертер» Массне), Ринуччо («Джанни Скикки» Пуччини), Нарработ («Саломея» Р. Штрауса) и другие партии.
В партии Итальянского тенора («Кавалер розы» Р. Штрауса) выступил на Глайндборнском оперном фестивале и фестивале ВВС Proms в лондонском Альберт-холле; в роли Фауста в одноименной опере Гуно – на сцене Цюрихской Оперы; в партии Рудольфа («Богема» Пуччини) – в Государственной опере Саксонии в Дрездене; в роли Дона Оттавио («Дон Жуан» Моцарта) – в Опере Лос-Анджелеса; в партии Ленского («Евгений Онегин» Чайковского) – на фестивале «Площадь искусств» в Санкт-Петербургской филармонии совместно с Заслуженным коллективом России Академическим симфоническим оркестром Санкт-Петербургской филармонии под управлением Юрия Темирканова, а также на сцене Театра Базеля, Эдмонтонской оперы в Канаде, театров Японии, Италии, Испании и Великобритании.
