Axel Mendrok wurde in Oldenburg (Oldbg.) geboren, studierte am Seminar der dortigen Landeskirche Kirchenmusik und legte die C-Prüfung für nebenamtliche Organisten und Chorleiter ab. Er erhielt in seiner Heimatstadt ausserdem ersten privaten Gesangsunterricht bei der Altistin Maja Moebius.

Seine künstlerische Gesangsausbildung erhielt der Tenor nach dem Abitur ab 1982 in der Meisterklasse von Prof. Helmut Kretschmar an der Musikhochschule Detmold, wo er auch das Studium der Musikpädagogik mit dem Staatsexamen abschloss. Private Dirigierstudien bei GMD Prof. Günter Neidlinger.

An der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität in Bonn studierte Mendrok Musikwissenschaft und Pädagogik, an der Johann-Wolfgang-Goethe-Universität in Frankfurt widmete er sich den Studien von Psychologie und Phonetik.

Weitere Studien führten ihn zu Kammersänger Jürgen Kurth (Leipzig), zu Kammersänger Prof. Peter Tschaplik (Berlin) und zu Jörg-Dieter Süß (Mainz). Bereits während der Studienzeit banden ihn Gastverträge ans Detmolder Landestheater.

Beim Gesangswettbewerb des Verbandes Deutscher Musikerzieher und Konzertierender Künstler (VDMK) gewann Axel Mendrok 1984 in Duisburg den 1. Preis und war außerdem Stipendiat der Bayreuther Festspiele.

Gastspiele führten den Tenor u. a. nach Amsterdam, an das Châtelet und die Opéra Garnier in Paris, nach Antwerpen, Strasbourg, Liége, an die Komische Oper Berlin, nach Köln, Mainz, Nürnberg, Freiburg, an die Staatsoper Hannover, an die Oper Leipzig, an das Essener Aalto-Theater, nach Dortmund, an das Nationaltheater Mannheim, nach Kiel und Freiburg. Er sang am Deutschen Nationaltheater Weimar, in Mailand, in  Jerusalem, in Russland, in der Türkei, auf Gran Canaria und in der Carnegie Hall in New York City.

Von 1989 bis 1998 war Axel Mendrok unter Gerard Mortier und Bernard Foccroulle ständiger Gast an der Staatsoper Brüssel, wo er u.a. auch anlässlich des Todes von König Baudouin I. auftrat.  Ab 1991 war er Mitglied im Ensemble Interculturel (Gent). Von 1994 bis 2002  war der Tenor u.a. unter Gian-Carlo del Monaco Mitglied im Ensemble der Oper Bonn, von 2002 bis 2007 gehörte er zum Solisten-Ensemble des Hessischen Staatstheaters in Wiesbaden.

Er trat u. a. auf bei den Bad Hersfelder Festspielen, dem Festival Musica in Strasbourg, beim Festival de Piano de la Roque d'Antheron, beim Jacques-Offenbach-Festival in Bad Ems, bei den Lehár-Festspielen in Bad Ischl und bei den Internationalen Gluck-Opern-Festspielen Nürnberg.                

Von 2007-2008 nahm Mendrok einen Lehrauftrag im Fach Gesang an der Freien Schauspielschule in Hamburg wahr.  Von  2010-2013 unterrichtete am Middlebury College in Vermont (USA).                             

Er arbeitete u. a. zusammen mit den Bamberger Symphonikern und sang unter Dirigenten wie Jeffrey Tate, Steven Sloane, Stefan Soltesz, Hans Zender, Lothar Zagrosek, Siegfried Koehler, Steven Mercurio, Heinrich Schiff, Helmuth Froschauer, Michail Jurowski, Sylvain Cambreling, Reinbert de Leeuw, Antonio Pappano, Hartmut Haenchen, Marc Soustrot, Adam Fischer, Jos van Veldhoven, Sébastien Rouland, Lothar Königs, Renato Palumbo, Eugene Kohn, Michel Sasson, Marcello Panni und Carl St. Clair.      

Bedeutende Regisseure waren Adolf Dresen, Klaus-Michael Grüber, Robert Carsen,  Peter Mussbach, Luca Ronconi, Gian-Carlo del Monaco, Götz Friedrich, Dietrich Hilsdorf, Juri Ljubimow, András Fricsay, Siegfried Schoenbohm, David Kneuss, Andreas Homoki, Cesare Lievi, David Mouchtar-Samorai, Christof Loy, Jakob Peters-Messer und Jürgen Rose.

                                   

Das umfangreiche Opernrepertoire reichte von Mozarts Pedrillo ("Entführung aus dem Serail") über Lenski ("Eugen Onegin"), Schuisski ("Boris Godunow"), Loge ("Das Rheingold") bis zum Max in Webers „Freischütz“.

           

Außerdem war Axel Mendrok erfolgreicher Interpret von Operetten- und auch von Musicalpartien sowohl im klassischen Bereich (Tony in "West-Side-Story", Freddy in "My Fair Lady"), als auch in neueren Musicals (Marius in "Les Miserables"). Besonders große Erfolge feierte er in  Astor Piazzollas Tango-Operita "Maria de Buenos Aires" und ab 2006 als Loge in Wagners 'Rheingold' in der erfolgreichen und überregional beachteten Neu-Inszenierung des 'Rings des Nibelungen' am Nationaltheater Weimar.

Axel Mendrok war ebenso gefragter Lied- und Oratoriensänger mit großem Repertoire und besonderer Vorliebe für die Musik der Klassik und Romantik, man schätzte ihn insbesondere für Beethovens, Haydns und Mozarts Oratorienpartien.

In der Modernen Musik war der Tenor an zahlreichen Uraufführungen u.a. der Werke von Pascal Dusapin, Judith Weir, Carmen Cârneci oder Walter Steffens beteiligt.

Er arbeitete u.a. zusammen mit Reinhard Goebel, Christoph Spering, Hans-Joachim Rotzsch sowie Hellmuth Rilling und war Interpret der Kölner Erstaufführung der Bach'schen Matthäus-Passion in der Mendelssohn-Fassung und der Original-Fassung von Rossinis Petite Messe Solennelle. Beim Liedgesang lagen die Schwerpunkte bei Schubert, Schumann und Mahler. 

Es existieren diverse Rundfunk-, CD und TV-Aufnahmen, besonders auch von zahlreichen Ur- und Erstaufführungen der Modernen Musik (beim WDR Köln, beim SWR, in Frankreich, Belgien, in den Niederlanden und Deutschland). Erwähnenswert sind u.a. eine preisgekrönte Verfilmung von Wolfgang Rihms Oper "Lenz" und eine Video-Produktion über "Beethoven in Bonn".