Apja a bajorországi Marktbreit jegyzője volt. A fiút kiskorától a természettudomány izgatta, szobája tele volt állat- és növénygyűjteményekkel, kémcsövekkel, mikroszkóppal. Orvosi diplomájának megszerzése után 1888-tól a frankfurti elmegyógyintézet segédorvosa volt. Az "őrültek kastélyának" nevezett intézményben akkoriban forradalmian újnak számító módszerekkel kísérleteztek: nem egyszerűen bezárták a pácienseket, hanem segíteni igyekeztek rajtuk, az iszákosokat például munkaterápiára fogták, a mániákusokat fürdővel kúrálták. Alzheimer munkája mellett az idegrendszer patológiáját, különösen az agykéreg kóros elváltozásainak anatómiáját tanulmányozta az elhunyt betegeknél.

Az intézetbe 1901-ben vették fel azt az Auguste D-nek nevezett 51 éves asszonyt, akinek esetleírása nyomán megszületett az "Alzheimer-kór" kifejezés. Alzheimer feljegyzése szerint "a páciens viselkedéséből árad a tanácstalanság; olvasáskor összekeveri a sorokat, betűzve vagy értelmetlen hangsúlyozással olvas. A tárgyak nevét sokszor képtelen megmondani, írás közben hamar elakad, és képtelen folytatni a megkezdett szót vagy mondatot". A tünetek egyre súlyosbodtak, a nő hallucinálni kezdett, magasabb szintű mentális funkciói leépültek, ugyanakkor járása, reflexe, szívműködése és anyagcseréje ezután is sokáig normálisnak bizonyult.

Az 1905-ben, teljesen elbutulva elhunyt nő agyát az ekkor már a müncheni egyetem pszichiátriai klinikáján dolgozó Alzheimer boncolta fel. A várt lágyulásnak és meszesedésnek nyomát sem látta, de talált három rendellenességet: a normálisnál jóval vékonyabb agykérget, különös anyagcsere-termék lerakódást az idegsejtekben, és azt vette észre, hogy az idegsejtek nyúlványai, a neurofibrillák túlélték a sejtek pusztulását. "Az agykéreg különös elváltozásairól" írott beszámolóját 1906 novemberében, egy ideggyógyász-kongresszuson olvasta fel, s kollégái akkor nem is sejthették, hogy egy új népbetegséggel találkoztak. A tünetegyüttest később, az esetek szaporodásával nevezték el Alzheimer-kórnak.

Alzheimer ezután a korban jóval gyakoribb szifiliszre koncentrált, 170 részletesen dokumentált eset alapján leírta az összes, a kór által okozott agyi elváltozást. Intézetébe özönlöttek a diákok, akiket anatómiai laboratóriumában oktatott. A hallgatók szerint felejthetetlen látvány volt, ahogy a nagyfejű orvos cikázott a mikroszkópok között, nyakában lógó cvikkerrel, kezében az elmaradhatatlan szivarral, amit csak magyarázás közben tett le - a nap végén minden mikroszkóp mellett legalább egy csikk hevert.

Első feleségének halála után regénybe illő módon nősült meg újra. Egy kollégája és jó barátja kikúrált egy bankárt betegségéből, aki ezután tudományos expedícióra indult Afrikába. Alig kötött ki a hajó, a pénzember idegösszeomlást kapott, és barátja kérésére Alzheimer hozta haza a házaspárt. A férj nem sokkal később meghalt, Alzheimer pedig elvette az özvegyet. A házasság pénzügyileg függetlenné tette, ezután munkáit gazdagon illusztrálva adhatta ki.

A tudóst 1912-ben II. Vilmos császár a breslaui (ma Wroclaw, Lengyelország) egyetem professzorának nevezte ki. Õ boldogan indult útnak, de már a vonaton rosszul lett, s ezután egészségi állapota gyorsan romlott. Élete utolsó három évében már csak a kutatásra maradt ereje, egyetemi kötelezettségeit nem tudta ellátni, s ötvenegy évesen, 1915. december 19-én meghalt. Érdekesség, hogy életében egyetlen könyvet sem írt, Az elmebetegségek anatómiája című átfogó munkájának kéziratát nem sikerült befejeznie.

Az Alzheimer-kór ma már az időskori demencia leggyakoribb oka, a szellemi képességek fokozatos csökkenésével, végül teljes elbutulással, majd gyors biológiai leépüléssel jár. A betegség oka egyelőre nem ismert és gyógyszere sincs, áldozatai között olyan hírességek vannak, mint Ronald Reagan volt amerikai elnök, a labdarúgó Puskás Ferenc és az ír írónő, Iris Murdoch. Az Alzheimer-kór egyre nagyobb társadalmi probléma is, hiszen a társadalom elöregedésével robbanásszerűen terjed, ma már a 80 év felettiek 20 százalékát érinti. A betegség egyes becslések szerint csak az amerikai gazdaságnak 100 milliárd dollár költséget jelent évente, azaz többe kerül, mint a három legnyereségesebb amerikai vállalat profitja összesen.