* Penampilan dan gol di klub senior hanya dihitung dari liga domestik dan akurat per 00:05, 2 September 2022 (UTC) ‡ Penampilan dan gol di tim nasional akurat per 23:58, 12 Juni 2022 (UTC)
Alonso memulai kariernya bersama Real Madrid,tetapi ia mulai dikenal ketika ia bermain di Bolton Wanderers di Inggris kemudian bersama Fiorentina di Serie A Italia. Kesuksesannya bersama Fiorentina membawa Chelsea untuk mengontraknya dengan biaya sekitar £24 juta pada tahun 2016.[3] Bersama Chelsea, Alonso telah tampil pada lebih dari 100 pertandingan liga dan berhasil meraih gelar juara Liga Utama Inggris, Piala FA, Liga Eropa UEFA, Piala Super UEFA, Liga Champions UEFA, dan Piala Dunia Antarklub FIFA.[4][5][6][7][8][9] Setelah enam tahun dan lebih dari 200 penampilan pada semua kompetisi, Alonso dan Chelsea, dengan kesepakatan bersama, putus kontrak pada September 2022.[10] Ia kemudian bergabung ke Barcelona dengan menandatangani kontrak berdurasi hingga akhir Juni 2023 dan klausa pembelian €50 juta.[11]
Alonso tampil perdana untuk timnas Spanyol pada Maret 2018.