Родилась Алия Фаргатовна Мустафина 30 сентября 1994 года в городе Егорьевск. У нее есть младшая сестра Наиля Мустафина. Отец Фархат Мустафин занимается спортом. На Олимпийских играх 1976 года в Монреале, он стал бронзовым призером по греко-римской борьбе. После этого работал тренером в спорт школе цска. Мать – Елена Анатольевна работает учителем физики. Младшая сестра Алии так же занимается спортивной гимнастикой и имеет звание мастера спорта. Из-за травмы, она оставила профессиональную карьеру и выступает на любительских соревнованиях.

Алия Мустафина начала заниматься гимнастикой в 2000 году. Ее привел отец в спортивную секцию, где она и начала свою спортивную карьеру. На детских соревнованиях юная спортсменка занимала призовые места. На III Спартакиаде среди учащихся она завоевала 5 золотых медали. Первый тренер у Алии была Дина Комалова, но у нее не сложились отношения с ней. Из-за этого она перестала посещать тренировки. Родители внесли свою лепту, и Алия стала заниматься у другого тренера. Ее новый наставник стал Александр Александров, который тренирует ее и сейчас. Вскоре начались соревнования более высокого уровня. В 2007 году, Алия Мустафина выступала на чемпионате мира среди юниоров, который прошел в Йокогаме, Япония. На этих соревнованиях гимнастка завоевала пять серебряных медали в разных видах многоборья и в абсолютном первенстве. Следующая ступень в ее спортивной карьере можно назвать соревнования 2008 года, на первенстве Европы среди юниоров. Там Алия завоевала золотую медаль в командном первенстве и серебряную в многоборье.

Начиная с 2009 года, Алия Мустафина начала выступать во взрослой команде. И сразу пошли хорошие результаты. На чемпионате России она смогла завоевать в разных видах многоборья: 3 золотых медали, 1 серебряную и 1 бронзовую медаль. В 2010 году на чемпионате мира по гимнастике в Роттердаме, спортсменка завоевала 2 золотые и 3 серебряные медали.  А на чемпионате Европы в 2012 году, Алия Мустафина в соревнованиях по спортивной гимнастике получила 1 золотую и 2 серебряную медали. 2011 год, начался с соревнований на этапе Кубка мира. Соревнования проходили в Джексонвилле, США. По итогам многоборья она стала серебряным призером. На Кубке мира в Париже, Алия одержала три победы: опорный прыжок, брусья и бревно. В апреле 2011 года на соревнованиях чемпионата Европы в первом же виде упражнений Алия получила травму. Она выполняла опорный прыжок, и при приземлении повредила ногу. Вскоре после этого инцидента ей сделали операцию. Пройдя курс реабилитации, спортсменка вновь появилась на помосте.

Алия Мустафина набрала хорошую спортивную форму и получила путевку на Олимпийские игры 2012 в Алия МустафинаЛондон. Гимнастка смогла выйти в финал и по итогам соревнований получила 4  медали. За выполнение упражнений на разновысоких брусьях она вышла на первое место, в командном первенстве заняла второе, в многоборье третье место и вольные упражнения так же третье место. Кроме этого можно сказать, что Алия Мустафина является самой титулованной российской спортсменкой на Олимпийских играх 2012 года.

В 2012 году Алия окончила школу. Сейчас она будет обучаться на заочном отделении «Экономика и управление» в Российском Государственном университете нефти и газа им. Губкина.