Figlio di seconde nozze di Eduard, notaio regio, e Therese Busch. Vive la fanciullezza spensieratamente; dal 1870 al 1874 frequenta la scuola cattolica di Marktbreit. A 10 anni si trasferisce ad Aschaffenburg, alloggia in un ostello per stranieri e nel 1874 frequenta il ginnasio umanistico del luogo. Nel frattempo, fino al 1874, nascono 5 fratelli di Alois. Nel 1878 tutto il resto della famiglia si trasferisce ad Aschaffenburg. Nel 1882 muore Therese, la madre; suo padre si sposa in terze nozze con Marta Katharina Maria Geiger, la quale gli da l’ultima bambina. Il 14 luglio 1883 Alois supera l’esame di maturità. Dopo il diploma, decide di intraprendere gli studi per la professione medica.  Nel semestre invernale 1883/1884 inizia i suoi studi nella Regia Università Federico Guglielmo di Berlino. Nel 1885 supera facilmente il Physicum, l’esame preliminare di medicina.  Nel 1887,a soli ventitré anni è proclamato dottore in medicina; l’anno successivo supera l’esame di stato, a Würzburg, con giudizio di “ottimo”, e gli viene data l’abilitazione di medico per il territorio dell’Impero tedesco. Nel 1888 il giovane Alois accetta un posto da medico assistente per la Clinica Psichiatrica di Francoforte sul Meno,  Per il giovane Alois la collaborazione con Nissl è una vera fortuna, essi sono i fondatori della istopatologia della corteccia cerebrale. Agli inizi del secolo il nome di Alois Alzheimer assume notorietà per le sue pubblicazioni sull'aterosclerosi cerebrale. Nel 1894 sposa Cecilie Geinsenheimer. Nel 1895 viene al mondo la figlia Gertrude, l’anno successivo nasce Hans. Nel 1896 oltre a  numerose pubblicazioni fa delle relazioni nei più importanti congressi. Sempre nello stesso anno fa una relazione su cinque casi di forte arteriosclerosi. Nel 1898 pubblica i suoi studi nel Mensile di neurologia e psichiatria “un contributo per l’anatomia patologica dell’epilessia”. Nel 1901 nel suo ambiente professionale le cose iniziano a migliorare, la clinica per dementi ed epilettici viene ampliata. Ma questo, per lui, è anche un anno tragico: muore la moglie. Lascia il servizio a Francoforte e inizia a lavorare, solo per qualche mese, nel laboratorio di Heidelberg, poi si trasferirà a Monaco di Baviera, dove entra in servizio della clinica di Emil Kraepelin,  il 10 agosto 1904 Alzheimer viene nominato libero docente per decreto ministeriale. Il 25 ottobre 1906 diviene primario dirigente presso Kraepelin, tiene, inoltre, lezioni di psichiatria. Ma il caso sicuramente più importante nella carriera di Alzheimer è quello della signora Augusta D. Augusta D. ha circa 50 anni. Presenta disorientamento e allucinazioni, perdita di memoria e, soprattutto vistose ossessioni di gelosia verso il marito. Dal punto di vista fisico non presenta alcun tipo di anomalie se non un'insufficienza di peso, le pupille reagiscono bene e sono presenti i riflessi patellari. È anche violenta con gli altri ricoverati della clinica, così viene isolata, è perplessa e paurosa ad ogni visita dell'illustre dottore. Alzheimer si rende subito conto che questa paziente rappresenta un caso fondamentale per la scienza, tanto da ordinare di farle molte foto per documentare al meglio il decorso. Alzheimer prescrive bagni caldi e diete per alleviare agitazione ed insonnia; ma in taluni casi risultano di fondamentale importanza i sonniferi. Augusta D. grida e picchia non appena la si vuole visitare; la sua agitazione si manifesta nel vagare costantemente, nell'agire a casaccio e, soprattutto, nel lamentarsi. Si riscontrano, inoltre, difficoltà nel trovare termini tecnici, disturbi della scrittura. Augusta D. muore l'8 aprile 1906: dall'autopsia, Alzheimer nota come il cervello sia uniformemente atrofico senza macroscopici focolai; i vasi cerebrali più grandi presentano alterazioni arteriosclerotiche, alterazioni delle fibrille nervose. Ciò viene riferito nel 1907, durante il Congresso Psichiatrico di Tubinga, e viene accolto in maniera scettica: nessuno presenta osservazioni o chiede chiarimenti. Nel 1910 Emil Kraepelin ripubblicò il suo trattato Psichiatria, nel quale definì la nuova forma di demenza scoperta da Alois Alzheimer, chiamandola appunto morbo di Alzheimer. Nel 1912 viene chiamato dall'imperatore Guglielmo II ad assumere l’incarico di professore ordinario di psichiatria presso la Clinica Psichiatrica e Neurologica dell’Università slesiana Federico Guglielmo a Breslavia (oggi in Polonia). Nel 1912 Alzheimer si ammala durante un viaggio in treno verso Breslavia. Probabilmente fu colpito da un'infezione da streptococco. La malattia avanza, ma nel maggio 1913 partecipa all’Assemblea dell’Associazione tedesca di Psichiatria, in cui tiene una conferenza sull’anatomia patologica della demenza praecox.  Nel maggio 1915 prepara le nozze della figlia Gertrude con il suo grande collaboratore e primario dirigente Georg Strerz. A ottobre è costretto a letto, a fine novembre presenta una disfunzione renale. Gli viene conferito il titolo di Consigliere segreto ministeriale. Il 19 dicembre 1915 muore a soli 51 anni.