Iniciou sua carreira profissional em 1984 comoDJ na emissora de rádio mexicana WFM (96.9 FM). A partir de 1988 começou a se dedicar a compor músicas para alguns filmes mexicanos.
Estudou cinema emMaine com a supervisão do diretorLudwik Margules e emLos Angeles por Judith Weston. Na década de 1990 já estava encarregado da produção daTelevisa. Aos 27 anos se tornou um dos diretores mais jovens.Em 1991, depois daTelevisa, criou sua própria companhia, aZeta Films, que produzia propagandas e curtas-metragens assim como programas detelevisão. Começou a escrever e rodar anúncios televisivos. Seu primeiro filme de média duração,Detrás del primero, foi produzido pelaTelevisa e conta com a atuação do espanhol Miguel Bosé.
Juntamente com o roteiristaGuillermo Arriaga, produziu 11 curtas nos quais pretendia mostrar as contradições que oculta aCidade do México. Depois de três anos e trinta e seis rascunhos, acabaram unindo três dessas histórias em um longa-metragem:Amores perros. Esse filme foi indicado aoOscar comoMelhor Filme Estrangeiro e obteve vários prêmios em festivais internacionais, destacando-se o prêmio deMelhor Filme naSemaine de la Critique doFestival de Cannes.
O filme foi bem aclamado, tendo sido indicado a diversos prêmios - incluindo o Globo de Ouro de Melhor Filme (o qual venceu) e o Oscar - incluindo a direção de Alejandro.
O filme foi um sucesso de crítica, ganhando inúmeras premiações e sendo indicado a sete prêmios do Globo de Ouro (vencendo em Melhor Ator - Comédia/Musical, para Keaton, e Melhor Roteiro, para Alejandro,Nicolás Giacobone,Alexander Dinelaris eArmando Bo).
Ganhou o Oscar de Melhor Diretor por "O Regresso" (2016). Se tornando o segundo Óscar consecutivo e tornando-se o terceiro diretor a ganhar dois Óscar consecutivamente.
Ganhou o Globo de Ouro por Melhor direção e melhor filme dramático por "The Revenant" (2016).
Ganhou o Óscar de Melhor Diretor por "Birdman" (2015)
Recebeu uma nomeação ao Óscar de Melhor Realizador e Melhor Filme, por "Babel" (2006)
Recebeu uma nomeação ao Globo de Ouro de Melhor Realizador, por "Babel" (2006)
Ganhou o Globo de Ouro por Melhor roteiro, por "Birdman" (2014).
Recebeu uma indicação ao Globo de Ouro de Melhor Realizador, por "Birdman" (2014).
Recebeu uma nomeação ao BAFTA de Melhor Realizador, por "Babel" (2006)
Ganhou o BAFTA de Melhor Filme Estrangeiro, por "Amores perros" (2000)
Recebeu uma nomeação ao César de Melhor Filme Europeu, por "11'9''01 Onze de Setembro" (2002)
Recebeu uma nomeação ao César de Melhor Filme Estrangeiro, por "21 Gramas" (2003)
Recebeu uma nomeação aoIndependent Spirit Awards de Melhor Filme Estrangeiro, por "Amores perros" (2000)
Ganhou um prêmio especial no Independent Spirit Awards, por "21 Gramas" (2003)
Recebeu uma nomeação ao Prêmio Bodil de Melhor Filme Não-Americano, por "Amores perros" (2000)
Ganhou o prêmio de Melhor Realizador no Festival de Cannes, por "Babel" (2006)
Ganhou o Prêmio Ecumênico do Júri no Festival de Cannes, por "Babel" (2006)
Ganhou o Prêmio da Crítica no Festival de Cannes, por "Amores perros" (2000)
Ganhou o Prêmio da Crítica na Mostra Internacional de São Paulo, por "Amores perros" (2000)
Ganhou uma Menção Honrosa na Mostra Internacional de São Paulo, por "Amores perros" (2000)
Ganhou o prêmio de Melhor Filme de Estreia no Festival de Havana, por "Amores perros" (2000)
Ganhou o prêmio de Melhor Filme no Festival de Tóquio, por "Amores perros" (2000)
Ganhou o prêmio de Melhor Realizador no Festival de Tóquio, por "Amores perros" (2000)
Ganhou o prêmio de Melhor Filme no Festival de Bogotá, por "Amores perros" (2000)
Ganhou o prêmio de Melhor Filme - Voto Popular no Festival de Bogotá, por "Amores perros" (2000)
Ganhou o prêmio de Melhor Realizador no Festival de Bogotá, por "Amores perros" (2000)