Au collège, Alexandra Carpenter joue pour une équipe masculine de hockey sur glace à Bethlehem, New York, ses coéquipiers comprenant son petit frère Robert Carpenter, ainsi que Jonathan Clark, Sam Segal, Danny Golderman et Jake Nussbaum.
A l'automne 2007, elle rejoint la Gouvernor's Academy, école privée préparatoire. Elle y joue pour l'équipe première a seulement 13 ans, et inscrit un total de 155 buts et 136 assistances pour 291 points en trois ans[1].
Le , Alexandra s'engage à rejoindre l'équipe universitaire des Eagles de Boston College pour l’automne 2012 [2]. Elle enregistre son 100e points de carrière le de sa deuxième année d'université [3].
Pendant sa troisième saison 2014-2015, elle reçoit le Trophée Patty Kazmaier qui récompense la meilleure joueuse du Championnat NCAA. Elle devient la première joueuse des Eagles de Boston College et la première joueuse de la conférence Est à remporter ce prix.
Au total, à travers ses quatre saisons universitaires, elle inscrit 279 points en 150 matchs. C'est ainsi la huitième joueuse à franchir la barre des 250 points dans l'histoire du championnat NCAA, avec plus de points dans sa carrière universitaire que ses paires Hilary Knight, Kendall Coyne ou encore Meghan Duggan[4].
Alexandra Carpenter est sélectionnée première du repêchage 2015 de la LNHF par les Riveters de New York et est échangée par la suite au Pride de Boston. Pendant l'été 2016, Carpenter signe un contrat d'un an avec Boston pour un montant de 19 500 dollars (le plafond par joueuse est de 20 000 dollars). Elle devient la joueuse la mieux payée du repêchage 2015 [5]. Elle réalise une bonne saison, menant la ligue en nombre d'assistance et occupant la seconde place en nombre de buts, derrière Brianna Decker[4].
Elle participe au second match des étoiles de la LNHF, dans l'équipe Steadman, et inscrit un but et une assistance [6].
Le , Carpenter signe avec la nouvelle équipe du Red Star Kunlun située en Chine, pour la ligue canadienne LCHF [7]. L'année suivante, elle poursuit avec son équipe qui a intégré le championnat russe à la suite de la fermeture de la LCHF. Carpenter est sélectionnée [8] par la NHL pour le 65e match des étoiles dans l'épreuve du match féminine élite 3 contre 3 [9]. A l'occasion de la saison 2020-2021 l'équipe chinoise lui offre le poste de capitaine, après son rôle déterminant dans la victoire du championnat l'année précédente. En effet, Carpenter a mené la ligue avec le titre de meilleure pointeuse (53), meilleure aide (32) et meilleure taux de buts décisifs.
International
Après une série de matchs exhibition, elle fait ses débuts en équipe nationale des États-Unis dans l'équipe des moins de 18 ans lors du championnat du monde des moins de 18 ans 2010. Elle inscrit un but lors de la finale mais doit se contenter d'une médaille d'argent [10].
A l'époque, elle est la joueuse la plus jeune du tournoi à 15 ans, pourtant elle finit celui-ci avec 8 buts et 1 aide en 5 matchs. Elle est classée deuxième de l'équipe en nombre de buts derrière Kendall Coyne[1]. Par la suite, elle participe aux championnats du monde 2011 et 2012 des moins de 18 ans, avec respectivement une médaille d'or et d'argent. Elle est capitaine de l'équipe lors de la dernière compétition.
En 2013, elle est sélectionnée en équipe sénior et remporte quatre médailles d'or lors des championnats du monde 2013, 2015, 2016 et 2017. En 2016, c'est elle qui inscrit le but gagnant en prolongation pour la victoire 1 à 0 contre le Canada en finale.
En 2014, elle participe aux Jeux olympiques de Sotchi et remporte une médaille d'argent, en menant son équipe en nombre de points à tout juste 19 ans. De façon surprenante car sélectionnée en continue depuis 2013, Alexandra Carpenter fait partie des dernières joueuses qui ne sont pas retenues après l'année de préparation pour les Jeux olympiques de Pyeongchang en 2018[4]. Ainsi elle ne participe pas à la première victoire des États-Unis depuis 20 ans.
Vie privée
Elle est la fille du joueur de hockey professionnel Bobby Carpenter.