علي قدوسي كه هجدهمين فرزند خانواده‌اش بود، دروس مقدماتي را در نهاوند و دروس متوسطه را همراه با علوم اسلامي در قم آموخت. وي درس خارج را نزد آيت‌الله بروجردي و امام‌خميني و درس فلسفه را نزد علامه طباطبايي فرا گرفت. و پس از چندي با دختر علامه طباطبايي ازدواج كرد.
قدوسي در 1341 به درجه اجتهاد رسيد و به تدريس در حوزه علميه قم مشغول شد. او با آغاز فعاليت فدائيان اسلام به صف مبارزين اين گروه پيوست و در جريان نهضت ملي شدن صنعت نفت در مخالفت با حزب توده فعاليت زيادي داشت، اما پس از شكست نهضت ملي و پيروزي كودتاچيان 28 مرداد 1332 و تا شروع نهضت امام خميني در 1341، مشغول تكميل دروس حوزوي بود.
وي دروس كلاسيك دبيرستاني مانند رياضيات، طبيعي و زبان خارجه را وارد دروس حوزوي مدرسه حقاني كرد و در سالهاي فعاليت خود از همراهي و همفكري شهيد دكتر بهشتي بهره برد. در طول سالهاي فعاليت وي، مدرسه حقاني به مركزي براي مبارزه با شاه تبديل شد و بسياري از شاگردان آن به زندان افتاده و يا فراري و تبعيد شدند.
شهيد قدوسي در كنار مدرسه حقاني، مدرسه علميه‌اي نيز به نام «مكتب توحيد» ـ مختص خواهران و تربيت مبلغان زن ـ تأسيس كرد.
پس از پيروزي انقلاب به فرمان امام‌خميني (ره)، مسئوليت دادستاني كل انقلاب را پذيرفت و با آن كه بيمار بود و همواره از ناحيه كبد رنج مي‌برد، در انجام وظائف كوتاهي نكرد.
آیت‌الله قدوسی سرانجام بعد از ۳۱ ماه حضور در سمت دادستانی انقلاب، در حالی که ۸ ماه از شهادت فرزندش محمدحسن در عملیات هویزه می‌گذشت، در جریان بمبگذاری در دادستانی انقلاب در چهارراه قصر تهران که بعد‌ها سازمان مجاهدین خلق (منافقین) مسئولیت آن را برعهده گرفت، ترور شد و به شهادت رسید. بعد‌ها معلوم شد فردی نفوذی از کارمندان دادستانی دقایقی قبل از انفجار زیر اتاق قدوسی بمبی آتش‌زا تعبیه کرده و به سرعت از این مکان خارج شده است. اینچنین بود که در ساعت ۸:۴۰ روز شنبه ۱۴ شهریور ۱۳۶۰ انفجار مهیبی در زیر دفتر قدوسی رخ داد، به نحوی که دیوار پشت سر او جدا شده و او را از اتاقش در طبقه دوم به کف حیاط دادستانی پرت کرد. قدوسی که به شدت مجروح شده بود ابتدا به بیمارستان ۵۰۱ ارتش و سپس به بیمارستان شهدا انتقال یافته و تحت عمل جراحی قرار گرفت، اما تلاش‌ها ناکام ماند و وی در نهایت به دلیل خونریزی شدید مغزی به شهادت رسید. پیکر قدوسی پس از تشییع توسط گروه کثیری از مردم در صحن مطهر حرم حضرت معصومه در قم به خاک سپرده شد.
بعد از شهادت آيت‌الله قدوسي دادستان كل انقلاب ، شوراي عالي قضايي طي حكمي حجت‌الاسلام سيدحسين موسوي تبريزي رئيس دادگاه انقلاب اسلامي آذربايجان شرقي را به سمت دادستان كل انقلاب منصوب كرد.
در پی این واقعه امام خمینی پیام تسلیتی صادر کرد. در این پیام آمده بود: «با کمال تأسف و تأثر حجت‌الاسلام شهید قدوسی به دوستان شهید خود پیوست. شهیدی عزیز که سالیان دراز در خدمت اسلام بود؛ و اخیراً مجاهدات او در راه انقلاب بر همگان روشن است. اینجانب سالیان طولانی از نزدیک با او سابقه داشتم، و آن بزرگوار را به تقوا و حسن عمل و استقامت و مقاومت و تعهد در راه هدف میشناختم. شهادت بر او مبارک و وفود الی اللَّه و خروج از ظلمات به سوی نور بر او ارزانی باد. راهی است که باید پیمود و سفری است که باید رفت. چه بهتر که در حال خدمت به اسلام و ملت شریف اسلامی شربت شهادت نوشیدن و با سرافرازی به لقاءاللَّه رسیدن. و این همان است که اولیای معظم حق تعالی آرزوی آن را میکردند و از خدای بزرگ در مناجات خود طلب میکردند.»