Sein Vater war Läufer, seine Mutter Schwimmerin und über seinen Onkel kam er zum Triathlon. Brownlee lebt heute in Horsforth, Leeds. Auch sein jüngerer Bruder Jonathan Brownlee ist als Triathlet aktiv. Die beiden waren BT (British Telecom) Ambassador des Olympia-2012-Projektes.[1]
2006 und erneut 2007 wurde er Duathlon-Vize-Weltmeister bei den Junioren. Im Jahr 2008 gewann Brownlee die U23-WM und belegte bei den Olympischen Spielen in Peking den 12. Rang.
Weltmeister Triathlon Kurzdistanz 2009
2009 gewann Alistair Brownlee die Weltmeisterschaftsserie überlegen und wurde in fast allen Teil-Bewerben Erster (Madrid, Washington DC, Kitzbühel, London und Gold Coast). 2010 gewann Alistair Brownlee die Elite-Europameisterschaft, laborierte danach jedoch an einem Ermüdungsbruch des Oberschenkels.
2011 kehrte Brownlee mit starken Leistungen zurück und dominiert klar die Top-Rennen: In Madrid und Kitzbühel wurde er wieder Erster in Folge, die Europameisterschaft konnte er mit seinem Bruder Jonathan als Vize-Europameister klar für sich entscheiden und sich erneut den Titel des Triathlon-Weltmeisters auf der Olympischen Distanz holen.
Sieger Olympische Sommerspiele 2012
Im August 2012 gewann er bei den Olympischen Spielen in London die Goldmedaille und sein Bruder Jonathan wurde Dritter.
Im Rahmen der ITU World Championship Series 2015 belegte er den 14. Rang.
Sieger Olympische Sommerspiele 2016
Alistair Brownlee qualifizierte sich 2016 erneut für einen Startplatz bei den Olympischen Spielen und er ging in Brasilien für Großbritannien an den Start – zusammen mit Helen Jenkins, Non Stanford und Vicky Holland, Gordon Benson sowie seinem Bruder Jonathan. Am 18. August gewann er in Rio de Janeiro seine zweite Olympia-Goldmedaille und als erster Athlet konnte er einen Olympiasieg erfolgreich verteidigen. Sein Bruder wurde Zweiter.
Im September wurde er in Mexiko Aquathlon-Weltmeister. Im letzten Rennen der Weltmeisterschaft-Rennserie 2016 wurde er in Mexiko Dritter und belegte damit in der Jahreswertung den zehnten Rang.
Im April 2019 wurde er beim Ironman 70.3 Marbella in Spanien Zweiter hinter dem Deutschen Andreas Dreitz. Im Juni konnte der damals 31-Jährige in den Niederlanden zum vierten Mal die Triathlon-Europameisterschaft auf der Olympischen Kurzdistanz für sich entscheiden.
Im Juni 2019 gewann er bei der Erstaustragung des Ironman Ireland sein erstes Ironman-Rennen.
Im März 2020 wurde er in Spanien Dritter bei der Duathlon-Europameisterschaft.[3]
Im Januar 2021 kündigte Brownlee an, im Frühling 2022 einen Ironman unter Laborbedingungen zu bestreiten, den er als erster Mann in der Geschichte in unter sieben Stunden absolvieren möchte.[4]
Unterstützt wird das Projekt von der Pho3nix-Stiftung, die vom polnischen Unternehmer Sebastian Kulczyk gegründet worden war. Der Streamingdienst Netflix soll eine zweiteilige Dokumentation dazu ausstrahlen. Neben Brownlee tritt auch der Norweger Kristian Blummenfelt an und bei den Frauen wollen die Schweizerin Nicola Spirig-Hug sowie die Britin Lucy Charles-Barclay eine Zeit unter acht Stunden erreichen.[5] Er musste seine Teilnahme aber nach einer Stressreaktion in der Hüfte absagen. Ebenso musste Alistair Brownlee seinen geplanten Start beim Ironman Hawaii 2022 nach einer Stressfraktur im Oberschenkel im September absagen.[6]
Im November 2024 erklärte der 36-jährige Alistair Brownlee seine Profikarriere nach 18 Jahren für beendet.[7]