Entré à la Comédie-Française en 1860 ; sociétaire en 1864 ; départ en 1887 ; pensionnaire de 1890 à 1892.

Premier prix de Comédie au Conservatoire, dans la classe de Regnier, en 1860, il débute à la Comédie-Française dans Le Dépit amoureux. En vingt-six ans de présence, il y fait quarante-quatre créations dans le répertoire contemporain, de Banville (Gringoire) à Pailleron et Dumas fils, en passant par François Coppée, Émile Augier, Erckmann-Chatrian et Jean Richepin. Sa forte personnalité et sa puissance scénique marquent chacune de ses interprétations. En même temps, il joue dans le répertoire classique les grands valets, de Figaro à Mascarille, et les premiers comiques, tels Purgon du Malade imaginaire ou Petit Jean des Plaideurs. Il joue Don César de Bazan dans Ruy Blas, lorsque le drame de Victor Hugo entre au répertoire, en 1879.
Il quitte brusquement la Comédie, en 1887, pour faire des tournées en Europe et en Amérique, y revient comme pensionnaire en 1890, y crée le rôle de Labussière dans Thermidor de Victorien Sardou et quitte définitivement la Comédie-Française en 1892.
Malgré les règlements qui lui interdisent de jouer sur une autre scène parisienne, il se produit au théâtre de la Porte-Saint-Martin, où il créera triomphalement, en 1897, Cyrano de Bergerac d'Edmond Rostand, qui écrit pour sa voix claironnante et son tempérament à la fois lyrique et fougueux son Chantecler, que la mort l'empêchera d'interpréter.
Coquelin est l'auteur de nombreux ouvrages sur le théâtre. Homme du monde, il fréquentait volontiers les salons, en compagnie de son frère, et y disait des monologues spirituels. Il fonda, à Pont-aux-Dames, la maison de retraite des vieux comédiens.