Алисон Брендом Алвеш дос Сантос је рођен од оца Герсона и мајке Суели.[1][2] Алисон је последње од четворо деце. Има три старије сестре: Дриели, Андриели и Анијели.[3] Његови родитељи су се касније развели.[4][5]
Као 10-месечна беба, доживео је несрећу која му је оставила опекотине од уља трећег степена по глави и карактеристичне ожиљке.[6] Док је једног дана био код своје баке Гени, она је загрејала тигањ врелог уља да испече рибу. Алисон је случајно ударио у дршку тигања и она се преврнула, просувши вруће уље по њему. Његова бака је такође добила опекотине и обоје су отишли у болницу. Алисон је четири месеца био хоспитализован. Још увек има видљиве ожиљке на челу, скалпу, лицу, грудима и левој руци. Током тренинга на глави носи капу или шешир како би заштитио кожу од сунца.[7][8][9][10]
Алисон је био стидљив док је растао, делом због ожиљака. Проводио је време сам у својој соби док није почео да се бави спортом.[11][12][13] Као дете опробао се у џудоу. Вежбао је од своје 6. до 14. године.[14] У том периоду је добио надимак Пиу. Убрзо је напустио џудо ради атлетике.[15]
Алисон је почео да се бави атлетиком 2013. у Државној техничкој школи Педро Бадран. Тренирала га је Ана Фиделис.[16][17] У року од неколико месеци, више се није бавио атлетиком из финансијске потребе, већ зато што је заиста уживао и због тога што је стекао пријатеље широм свог града и Бразила.[18] Са 16 година већ се такмичио међу одраслима.[19]
Са само 19 година учествовао је на Пан-америчким играма 2019. одржаним у Лими, Перу, где је победио у трци на 400 метара са препонама, оборио свој лични рекорд и јужноамерички рекорд за јуниоре, са временом 48.45. То је било четврто најбоље време на свету у том тренутку, и тиме се Дос Сантос квалификовао за Олимпијске игре 2020. Убрзо је освојио и злато на 400 м препоне, на Универзијади 2019.[20]
У септембру 2019. Дос Сантос је отишао на Светско првенство у Доху, где је победио у полуфиналу на 400 метара са препонама за 48,35, поново оборио свој лични рекорд и отишао у финале са другим најбољим укупним временом. У финалу је поново оборио лични рекорд, завршио на седмом месту са временом 48,28. Био је на само 0,25 секунди од освајача бронзане медаље.[21][22]
2021
У априлу 2021. поново је оборио свој бразилски рекорд са временом 48,15 у Де Мојну, САД. Алисон је 9. маја 2021. оборио јужноамерички рекорд који је од 2005. припадао панамском атлетичару Бајану Каманију (47,84). Дос Сантос је трчао 47,68 у Калифорнији (САД). 28. маја 2021. поново је оборио јужноамерички рекорд са временом 47,57 у Дохи, на митингу Дијамантске лиге. Време од 47,57 секунди га је тада ставило на 22. место најбржих тркача на 400 метара са препонама свих времена.[23][24] 1. јула 2021. у Дијамантској лиги у Ослу, поново је снизио сопствени јужноамерички рекорд, са временом 47,38. Тада је скочио на 15. место најбржих икада у овој трци.[25] Поправио је овај рекорд на 47,34, три дана касније, победивши на митингу Дијамантске лиге у Стокхолму.[26]
На Олимпијским играма 2020. у Токију Алисон се квалификово у финале трке на 400 метара с препонама, оборивши јужноамерички рекорд са временом 47,31.[27] У финалу је освојио бронзану медаљу и поново оборио јужноамерички рекорд са временом 46,72. Дос Сантос, Вархолм и Бенџамин значајно су поправили своје личне рекорде: Вархолм је спустио светски рекорд за скоро 0,8 секунди (45,94), а Бенџамин је поправио амерички рекорд такође за 0,8 секунди (46,17). Овај трка је била најјача у историји трке на 400 метара са препонама, са три освајача олимпијских медаља која су истрчали три најбоља времена у историји такмичења, и сви су надмашили стари светски рекорд Кевина Јанга (који је трајао скоро 30 година и пао је само месец дана пред Олимпијске игре).[28][29][30]
2022
У мају 2022. Дос Сантос је победио на митингу Дијамантске лиге у Дохи са временом 47,24.[31] У јуну 2022. победио је на митингу Дијамантске лиге са временом 46,80.[32]
Дос Сантос је 14. фебруара 2023. године подвргнут операцији колена након тешке повреде. Добио је пукотину у менискусу десног колена која је могла да се исправи само операцијом.[38][39] Очекивало се да ће период његовог опоравка трајати између 8 и 12 недеља.[40][41] У августу је уследило Светско првенство 2023. у Будимпешти. Дос Сантос се пласирао у полуфинале где је завршио други са временом 47,38. Током финала је закачио две препоне и завршио на петом месту са временом 48,10.[42]
2024
10. маја на митингу Дијамантске лиге у Дохи победио је са временом 46,86 с, оборивши рекорд лиге.[43] 31. маја 2024. на митингу Дијамантске лиге у Ослу, победио је Вархолма на 400 метара са препонама, истрчавши време 46,63.[44]