Nació el 18 de diciembre de 1922, en Santiago. Hijo de Carlos Altamirano Rodríguez y Sara Orrego Puelma, en una familia de la oligarquía tradicional de Santiago.

De sus familiares destacaron su abuelo materno, el ex diputado Juan Antonio Orrego, quien fue fundador y presidente del Banco de Chile, y su bisabuelo, el ex senador Francisco Puelma Castillo, quien fue el descubridor de las salitreras junto a José Santos Ossa.

Contrajo matrimonio en dos oportunidades. La primera vez con Silvia Celis, y en segundas nupcias con Paulina Viollier. Tuvo tres hijos.

Luego de su paso por el Liceo Alemán de Santiago, donde cursó sus estudios primarios y secundarios, ingresó a la Facultad de Derecho de la Universidad de Chile, donde se licenció en Ciencias Jurídicas y Sociales, con la tesis: “Algunos problemas procesales en el Código de Minería”, titulándose de abogado en 1947. Se dedicó al atletismo y en 1946 ganó el campeonato sudamericano de salto alto; llegó a saltar 1,96 metros.

Una vez egresado, inició su actividad laboral en la empresa privada –compartió estudio con el ex diputado y senador Armando Jaramillo Lyon y Felipe Herrera Lane, desempeñándose como abogado de la Compañía de Papeles y Cartones de Puente Alto, entre 1942 y 1943, de la Compañía Chilena de Electricidad, del Banco Sudamericano, y del Consejo Nacional de Comercio Exterior, entre 1953 y 1958.

En 1960 inició su carrera académica como profesor de Derecho Económico en la Escuela de Derecho de la Universidad de Chile, y profesor de Economía y Comercio Internacionales, entre 1961 y 1962, en la Escuela de Ciencias Políticas y Administrativas de la misma Casa de Estudios. Asimismo dictó el curso de Derecho Profundizado para los alumnos de Quinto Año: "Derecho Económico", durante el año 1960.

En 1945 ingresó al Partido Socialista de Chile.

Inició su carrera política en el gobierno de Carlos Ibáñez del Campo, asumiendo en 1953 la subsecretaría de Hacienda. Esta primera incursión fue breve; en menos de un año renunció a su cargo debido a que su partido había roto relaciones con el gobierno.

En 1960, fue invitado a Cuba por Fidel Castro, que llevaba poco más de un año a la cabeza de la Revolución Cubana. El encuentro marcó su visión del socialismo y el inicio de una relación de amistad política que se extendió por más de dos décadas.

En las elecciones parlamentarias de 1961 fue electo diputado, para el período 1961-1965. En 1965 fue elegido senador por Santiago, siendo reelecto en las elecciones parlamentarias de 1973.

El 1 de febrero de 1971, en el 23ª Congreso Nacional del Partido Socialista fue elegido secretario general de dicha colectividad, cargo que desempeñó hasta fines de los años setenta.

Luego del Golpe militar del 11 de septiembre de 1973, pasó a la clandestinidad, convirtiéndose en uno de los personeros más buscados por el régimen militar de Augusto Pinochet. En diciembre de 1973 logró salir del país, traspasando la frontera cordillerana oculto en el portamaletas de un automóvil, el que era conducido por un agente especial de la República Democrática Alemana.

En el exilio –primero se radicó en la República Democrática Alemana y, luego, en 1979, en París, Francia-, continuó con la actividad política, contribuyendo a sentar las bases de lo que fue la renovación socialista, desde una postura marxista-leninista a una socialdemócrata.

En 1991 retornó al país, marginándose de la política contingente.

Murió el 19 de mayo de 2019, en Santiago.

Su perfil legislativo incluyó su participación en debates y discusiones de una gran variedad de temáticas, entre ellas, la reconstrucción, la política nacional, el cobre y la minería, economía, comercio y exportaciones, y los grandes proyectos de ley de Reforma Agraria y de la Reforma Constitucional que otorgaba facultades al Presidente de la República.

En el contexto de la discusión de ese proyecto en particular, en la sesión especial N° 40 del Senado, expuso firmemente sus convicciones al esgrimir que:“los socialistas no estamos dispuestos a fortalecer el poder de clase que hoy día se expresa y simboliza en el Poder Ejecutivo ni a aprobar un proyecto de ley de reforma constitucional esencialmente reaccionario, cesarista, que retrotrae la historia constitucional de Chile a los primeros decenios, durante los cuales prácticamente se legisló siempre mediante facultades delegadas. La norma correspondiente autoriza la delegación de facultades durante todos los casos en que se solicite. Es decir, no habría inconveniente alguno, si la mayoría parlamentaria es obsecuente, para que año a año se deleguen tales facultades. Bastaría que el Congreso Nacional funcionara seis veces durante el período presidencial y delegara ampliamente sus facultades en el Ejecutivo para cumplir con sus funciones, lo cual nos convertiría en un mero club adonde se vienen a decir discursos, carácter que ya en gran parte tiene la institución parlamentaria.

Por eso, decimos que no estamos de acuerdo con la delegación de facultades ni de otorgar atribuciones exclusivas al Poder Ejecutivo para proponer modificaciones o reformas en materias tan fundamentales como la "previsión" y "reajustes de remuneraciones del sector privado"; crear nuevas y mayores exenciones tributarias; aumentar empleos públicos, y sabemos muy bien que sin necesidad de contar con un precepto de esta naturaleza manifiesta su oposición al proyecto en debate, pues tiende a entregar la suma del Poder al Ejecutivo y a transformar al Congreso en un mero buzón o club de discusiones bizantinas. Es decir, las enmiendas constitucionales propuestas no abordan el fondo del problema”.

Como autor y coautor, presentó durante este período, dos mociones, una sobre un proyecto de ley que aclaraba la situación del personal de la dirección de educación profesional que en virtud de la Reforma de la Educación pasaron a la Dirección de Educación Primaria y Normal; y otro proyecto de ley que pretendía derogar el inciso segundo del artículo 324 del código orgánico de Tribunales, referente a responsabilidades de los miembros de la corte suprema.