De familia estadounidense hispanohablante, Aurelio Macedonio Espinosa era hijo de Aurelio M. Espinosa, padre, catedrático en la universidad californiana de Stanford, quien había conocido ya en 1909 a Menéndez Pidal en Chicago, donde el estadounidense había defendido su tesis doctoral.
Este estudioso reforzó sus relaciones científicas con Menéndez Pidal en 1920, cuando viajó a España para intentar encontrar conexiones entre el folclore novomexicano y el español, recogiendo una amplia colección de cuentos populares.
Un par de años más tarde, durante el curso académico 1922-1923, el joven Aurelio reside en Madrid con su madre y hermanas, en estrecho contacto con Menéndez Pidal y con Navarro Tomás. Aurelio M. Espinosa, hijo, entonces estudiante de Bachillerato, fue escolarizado en el Instituto-Escuela, vinculado a la JAE y, contando apenas dieciséis años, sus primeras incursiones filológicas encuentran acogida ni más ni menos que en la propia Revista de Filología Española (“López de Gómara y las “Cartas” de Hernán Cortés”, Revista de Filología Española, X, 1923, págs. 400-402).
La conexión existente entre la familia Espinosa y Menéndez Pidal bastaría para explicar que el joven Aurelio, al terminar en 1928 sus estudios universitarios en Stanford, se trasladase a Madrid para realizar su tesis y así se percibe en alguna carta de su padre (“Mucho le agradezco las amables frases con que recibe la noticia de que mi hijo Aurelio irá a doctorarse con usted y que le ayudará en todo lo que sea posible”, carta de Espinosa, padre, a Menéndez Pidal, 14/06/1927, AFRMP), pero tampoco es ajeno a esa estancia Navarro Tomás, quien había acudido a Stanford en el verano de 1927, dentro de su amplia gira americana, donde imparte dos cursos, uno de fonética y otro de poesía lírica, a los que  asiste Aurelio (hijo). No tenemos certeza de cuál de los dos tuvo mayor responsabilidad en la incorporación de Espinosa, pero sin duda ambos jugaron un destacado papel en la decisión del joven norteamericano, quien pocos años después, al publicar su tesis doctoral, defendida en mayo de 1932, expresa la deuda que había contraído con el Centro de Estudios Históricos (en adelante CEH), y señala su profundo agradecimiento “en particular a mis maestros, D. Ramón Menéndez Pidal y D. Tomás Navarro Tomás, […] por las constantes facilidades y consejos que me han dado”.
Pronto se hacen eco las memorias de la JAE de la participación del joven norteamericano desde 1930 en el proyecto del ALPI, al dar cuenta de que finalmente han dado comienzo “los trabajos de preparación del Atlas Lingüístico de la Península Ibérica” y de que Espinosa “colabora principalmente” en ellos con Navarro (JAE, Memoria correspondiente a los cursos 1928-9 y 1929-30, Madrid, JAE, 1930, pág. 167). El joven Aurelio colabora también con don Tomás, realizando la traducción inglesa que acompaña el texto de Tomás Navarro El idioma español en el cine parlante (Madrid, Tipografía de Archivos, 1930).
Durante los meses de marzo y abril de 1931, Espinosa encuesta en solitario casi todos los puntos de la provincia de Cáceres, como indican las memorias de la JAE, pero es preciso recordar que ya unos meses antes había recorrido algunos puntos de Extremadura, recopilando materiales para su tesis; a esa excursión alude la correspondiente memoria de la JAE (“El Señor Espinosa ha iniciado los trabajos con una excursión por los pueblos de la provincia de Cáceres, con el fin de comprobar exactamente fenómenos fonéticos dialectales”, JAE, Memoria correspondiente a los cursos 1928-9 y 1929-30, pág. 167). Por ello Navarro puede escribir a Amado Alonso: “Se ha aficionado [Espinosa] a la lingüística y especialmente al trabajo del Atlas. Terminamos los cuestionarios y se lanzó a viajar. Lo primero que ha recorrido ha sido una parte de Cáceres, con excelente resultado” (carta de Navarro Tomás a Amado Alonso, 15/11/1931, cit. Cortés Carreres y García Perales, pág. 76). Y, en efecto, el primero de los viajes del ALPI arranca en el pueblo cacereño de Aliseda (p. 366) a principios de marzo de 1931, y Espinosa visita también en ese viaje Madroñera (p. 367), Ferreira de Alcántara (p. 365), Ceclavín (p. 364), Valverde de Fresno (p. 360), Pinofranqueado (p. 361) y concluye en Jarandilla (p. 363).
En realidad, en esta expedición primaveral y en la que había llevado a cabo el año anterior (del 16 de septiembre al 14 de octubre de 1930), Espinosa recorrió no solo los puntos seleccionados para el ALPI, sino más de un centenar de lugares que resultaban de interés para la elaboración de su tesis doctoral: Arcaísmos dialectales. La conservación de la s y la z en Cáceres y Salamanca, realizada bajo la dirección de Menéndez Pidal y defendida finamente el 20 de mayo de 1932 ante un tribunal formado por el propio Menéndez Pidal, Américo Castro, Ángel González Palencia, Agustín Millares Carlo y Luis Morales Oliver.
Concluido ese primer viaje individual, mes y medio después, entre el 26 y el 28 de mayo de 1931, Navarro Tomás y Espinosa encuestaron los pueblos de Madrid de Rascafría (p. 455) y Valdpiélagos (p. 456) y, ya en junio, Espinosa, nuevamente solo, prosiguió su excursión encuestando en Valdelaguna (p. 457), Camarenilla (p. 465) y Cadalso de los Vidrios (p. 454), para terminar con Las Navas del Marqués (p. 453).
Las expediciones en solitario no se prolongaron, pues en diciembre de 1931 se incorporó a las tareas del ALPI Lorenzo Rodríguez-Castellano, con la misma consideración de “Colaborador” en el CEH de la que disfrutaba Espinosa. Ambos visitarán en pareja entre finalees de 1931 y 1935, nada menos que 177 puntos, a los que podemos añadir los 44 que Espinosa visitó formando ocasional pareja con Aníbal Otero; todo ello convierte al norteamericano en el investigador del ALPI que estudió un mayor número de lugares, un total de 240 (Lorenzo Rodríguez-Castellano visitó 232; Aníbal Otero 182 y Manuel Sanchis Guarner 165).
En esos años, además de esa labor como encuestador, Espinosa representa al CEH en el IV Congreso de Lingüística Románica celebrado en Burdeos en junio de 1934, donde da “cuenta de los trabajos realizados hasta ahora en la preparación de nuestro Atlas Lingüístico”.
Espinosa fue, por tanto, el principal responsable –dejando aparte, claro está, a Menéndez Pidal y Navarro Tomás– de que a mediados de 1936 se hubiesen realizado casi por completo las encuestas en territorio español, mientras comenzaban los viajes en Portugal.
Cumplida su labor como encuestador del ALPI, Espinosa reanudó el proyecto iniciado quince años antes por su padre y pasó a recopilar cuentos de tradición oral en Castilla: se encontraba encuestando en Peñaranda de Duero cuando se produjo la sublevación militar y se apresuró a regresar a Estados Unidos. Trabajó entonces como profesor de español en la Universidad de Harvard y se unió a las fuerzas armadas durante la Segunda Guerra Mundial, alcanzando el rango de teniente coronel. Entre sus tareas estaba la enseñanza de español, portugués y ruso en una academia militar.
En 1945 fue elegido miembro correspondiente de la Real Academia Española. Al acabar la contienda mundial, se incorporó en 1946 al claustro de profesores de la Universidad de Stanford, el mismo año que se retira su padre, y allí permaneció hasta su jubilación en 1972.  Durante esos años centró su labor en la enseñanza del español, tarea a la que dedicó un buen número de publicaciones.
Con todo, a finales de los años ochenta dio a conocer la recolección de cuentos que había recogido poco antes de la Guerra Civil (Cuentos populares de Castilla y León, Madrid, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, 1987-1988).
A la vista de la ingente labor de Espinosa en el ALPI hasta 1936, puede sorprender a quien no conozca la intrahistoria del proyecto que el primero de los colaboradores de Menéndez Pidal y Navarro Tomás quedase al margen del proyecto cuando, tras la Guerra Civil, se cubrieron las encuestas que habían quedado pendientes, y que tampoco formase parte del equipo redactor que se ocupó de preparar la publicación de los mapas, integrado por Lorenzo Rodríguez-Castellano, Manuel Sanchis Guarner y Aníbal Otero. Espinosa fue conscientemente marginado de la empresa debido a las simpatías manifestadas por su familia hacia los sublevados en julio de 1936, de suerte que  su estrecha relación con los “alegres compadres atlánticos” se desvaneció.