Гілман нарадзіўся 1 ліпеня1941 года ў Нью Хейвене (штат Канектыкут). Яго бацька, Алфрэд Гілман старэйшы, які выкладаў у медыцынскай школе Ельскага універсітэта, разам з Луісам Гудманам выпусціў у тым жа 1941 годзе падручнік для студэнтаў «Фармакалагічныя асновы тэрапіі», самы вядомы падручнік па фармакалогіі для студэнтаў медыцынскіх школ. У гонар свайго суаўтара Альфрэд Гілман старэйшы і назваў свайго сына Алфрэд Гудман Гілман.[5]
Скончыў Ельскі ўніверсітэт у 1962 годзе. З 1962 года ў Кліўлендскім універсітэце, з 1969 года ў Нацыянальным інстытуце здароўя, з 1971 года ў Віргінскім універсітэце (г. Шарлатсвіл). З 1981 года кіраўнік Дэпартамента фармакалогіі Тэхаскага ўніверсітэта (г. Далас).
Выявіў з М. Родбелам малекулярны механізм перадачы інфармацыі ў арганізме — паміж клеткамі і ўнутры клетак, ідэнтыфікаваў бялкі-пасрэднікі (G-бялкі) і высветліў іх ролю ў малекулярных механізмах шэрагу інфекцыйных хвароб (халеры, коклюшу і інш.).
Norepinephrine stimulated increase of cyclic AMP levels in developing mouse brain cell cultures. Science. 1971 October 15;174(6):292. PMID 4330303.
Regulation of adenosine 3',5'-cyclic monophosphate metabolism in cultured neuroblastoma cells. Nature. 1971 December 10;234(5328):356-8. PMID 4332686.
Fluorescent modification of adenosine 3',5'-monophosphate: spectroscopic properties and activity in enzyme systems. Science. 1972 July 21;177(45):279-80. PMID 4339302.
The regulatory component of adenylate cyclase. Purification and properties. J Biol Chem. 1981 November 25;256(22):11517-26. PMID 6271754.
The regulatory component of adenylate cyclase. Purification and properties of the turkey erythrocyte protein. J Biol Chem. 1981 December 25;256(24):12911-9. PMID 6273414.
Requirements for cholera toxin-dependent ADP-ribosylation of the purified regulatory component of adenylate cyclase. J Biol Chem. 1982 January 10;257(1):20-3. PMID 6273425.
The guanine nucleotide activating site of the regulatory component of adenylate cyclase. Identification by ligand binding. J Biol Chem. 1982 October 10;257(19):11416-23. PMID 6288684.
The regulatory components of adenylate cyclase and transducin. A family of structurally homologous guanine nucleotide-binding proteins. J Biol Chem. 1983 June 10;258(11):7059-63. PMID 6304074.
The subunits of the stimulatory regulatory component of adenylate cyclase. Resolution, activity, and properties of the 35,000-dalton (beta) subunit. J Biol Chem. 1983 September 25;258(18):11361-8. PMID 6309843.
The subunits of the stimulatory regulatory component of adenylate cyclase. Resolution of the activated 45,000-dalton (alpha) subunit. J Biol Chem. 1983 September 25;258(18):11369-76. PMID 6309844.
Homologies between signal transducing G proteins and ras gene products. Science. 1984 November 16;226(4676):860-2. PMID 6436980.
G proteins and dual control of adenylate cyclase. Cell. 1984 Mar;36(3):577-9. PMID 6321035.
Inhibition of receptor-mediated release of arachidonic acid by pertussis toxin. Cell. 1984 Dec;39(2 Pt 1):301-8. PMID 6094010.
Molecular cloning of complementary DNA for the alpha subunit of the G protein that stimulates adenylate cyclase. Science. 1985 September 20;229(4719):1274-7. PMID 3839937.
Splice variants of the alpha subunit of the G protein Gs activate both adenylyl cyclase and calcium channels. Science. 1989 February 10;243(4892):804-7. PMID 2536957.
Adenylyl cyclase amino acid sequence: possible channel- or transporter-like structure. Science. 1989 June 30;244(4912):1558-64. PMID 2472670.
Type-specific regulation of adenylyl cyclase by G protein beta gamma subunits. Science. 1991 December 6;254(5037):1500-3. PMID 1962211.
Inhibition of adenylyl cyclase by Gi alpha. Science. 1993 July 9;261(5118):218-21. PMID 8327893.
Recombinant G-protein beta gamma-subunits activate the muscarinic-gated atrial potassium channel. Nature. 1994 March 17;368(6468):255-7. PMID 8145826.
Structures of active conformations of Gi alpha 1 and the mechanism of GTP hydrolysis. Science. 1994 September 2;265(5177):1405-12. DOI:10.1126/science.8073283PMID 8073283.
Construction of a soluble adenylyl cyclase activated by Gs alpha and forskolin. Science. 1995 June 23;268(5218):1769-72. PMID 7792604.
Tertiary and quaternary structural changes in Gi alpha 1 induced by GTP hydrolysis. Science. 1995 November 10;270(5238):954-60. PMID 7481799.
The structure of the G protein heterotrimer Gi alpha 1 beta 1 gamma 2. Cell. 1995 December 15;83(6):1047-58. PMID 8521505.
Crystal structure of the adenylyl cyclase activator Gsalpha. Science. 1997 December 12;278(5345):1943-7. PMID 9395396.
Crystal structure of the catalytic domains of adenylyl cyclase in a complex with Gsalpha.GTPgammaS. Science. 1997 December 12;278(5345):1907-16. PMID 9417641.
Беларуская энцыклапедыя: У 18 т. Т.18 Кн.1: Дадатак: Шчытнікі — ЯЯ / Рэдкал.: Г. П. Пашкоў і інш. — Мн.: БелЭн, 2004. — Т. 18. — 472 с. — 10 000 экз. — ISBN 985-11-0295-4 (Т. 18 Кн. 1).