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), имени П. И. Чайковского (II премия, 2002); финалист и обладатель специального приза Международного конкурса вокалистов имени Ханса Габора «Бельведер» в Вене (2000). В 2000 году принимал участие в программе немецкого телевидения «Утренние звезды», в которой молодых певцов представляла публике Монтсеррат Кабалье.
В числе недавно исполненных ролей – Итальянский тенор («Кавалер розы» Р. Штрауса) на Глайндборнском оперном фестивале и фестивале ВВС Proms в лондонском Альберт-холле; Родриго («Луиза Миллер» Верди) в Немецкой опере на Рейне (Дюссельдорф); Альфред («Травиата» Верди) в Большом театре России; Фауст в одноименной опере Гуно на сцене Цюрихской Оперы; Рудольф («Богема» Пуччини) в Государственной опере Саксонии в Дрездене; Дон Оттавио («Дон Жуан» Моцарта) в Опере Лос-Анджелеса; Ленский («Евгений Онегин» Чайковского) – на фестивале «Площадь искусств» в Санкт-Петербургской филармонии с Заслуженным коллективом России Академическим симфоническим оркестром Санкт-Петербургской филармонии под управлением Юрия Темирканова, а также на сценах Театра Базеля, Эдмонтонской оперы в Канаде, театров Японии, Италии, Испании и Великобритании.
Также 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.
