Szüleitől azt tanulta, hogy az erőseknek mindig segíteniük kell a gyöngéken – egész életét meghatározta ez az elv. Már kiskorától a tudomány vonzotta, szobája tele volt állat- és növénygyűjteményekkel, kémcsövekkel, mikroszkóppal. Orvosi diplomájának megszerzése után, 1888-tól a frankfurti elmegyógyintézet segédorvosa lett. Az „őrültek kastélyának” nevezett intézményben akkoriban forradalmian újnak számító módszerekkel kísérleteztek: bezárták ugyan a pácienseket, de segíteni próbáltak rajtuk, az iszákosokat munkaterápiára fogták, a mániákusokat fürdővel kúrálták, a betegek állandó orvosi felügyelet alatt álltak. Az intézetet vezető Emil Sioli még azt sem ellenezte, hogy Alzheimer munkája mellett az idegrendszer patológiáját, különösen az agykéreg kóros elváltozásainak anatómiáját tanulmányozza az elhunyt betegeken.
Az intézetbe 1901-ben vették fel azt az Auguste D-nek nevezett 51 éves asszonyt, akinek esetleírása nyomán megszületett az „Alzheimer-kór” kifejezés. A rövid távú memóriapanaszokkal küszködő nőről Alzheimer ezt jegyezte fel: „A páciens viselkedéséből árad a tanácstalanság. Olvasáskor összekeveri a sorokat, betűzve vagy értelmetlen hangsúlyozással olvas. A tárgyak nevét sokszor képtelen megmondani, írás közben hamar elakad, képtelen folytatni a megkezdett szót vagy mondatot.” A tünetek egyre súlyosbodtak, a nő hallucinálni kezdett, magasabb szintű mentális funkciói leépültek, de mozgása, reflexe, szívműködése és anyagcseréje ezután is normálisnak bizonyult.
Alzheimer nyomon követte az asszony leépülésének folyamatát, és amikor az 1906-ban teljesen elbutulva meghalt, agyát is ő boncolta fel. A várt lágyulásnak és meszesedésnek nyomát sem találta, de megfigyelt három rendellenességet: az agykéreg jóval vékonyabb volt a normálisnál, az idegsejtekben különös anyagcseretermék rakódott le, és az idegsejtek nyúlványai, a neurofibrillák túlélték a sejtek pusztulását. Az agykéreg különös elváltozásairól írott beszámolóját 1906 novemberében egy ideggyógyász-kongresszuson olvasta fel – kollégái akkor még nem sejthették, hogy egy új népbetegséggel találkoztak. A tünetegyüttest később, az esetek szaporodásával nevezték el Alzheimer-kórnak.
Ezt követően a korban jóval gyakoribb szifiliszre összpontosított, százhetven részletesen dokumentált eset alapján leírta az összes, a kór által okozott agyi elváltozást. 1904-ben a müncheni egyetem tanárává nevezték ki, pszichiátriai klinikát is nyitott. Intézetébe özönlöttek a páciensek, a diákokat anatómiai laboratóriumában oktatta. A hallgatók szerint felejthetetlen látvány volt, ahogy a nagyfejű orvos cikázott a mikroszkópok között, nyakában lógó cvikkerrel, kezében az elmaradhatatlan szivarral, amelyet csak magyarázat közben tett le; a nap végén minden mikroszkóp mellett legalább egy csikk hevert.
Első feleségének halála után regénybe illő módon nősült újra. Egyik kollégája és jó barátja kikúrált egy bankárt betegségéből, aki ezután tudományos expedícióra indult Afrikába. Alig kötött ki a hajó, a pénzember idegösszeomlást kapott, és barátja kérésére Alzheimer hozta haza a házaspárt. A férj nem sokkal később meghalt, ő pedig elvette az özvegyet – a házasság után pénzügyileg függetlenné vált.
A tudóst 1912-ben II. Vilmos császár a breslaui (ma Wrocław, Lengyelország) egyetem professzorának nevezte ki. Boldogan indult útnak, de már a vonaton rosszul lett, ezután egészségi állapota gyorsan romlott. Élete utolsó három évében már csak a kutatásra maradt ereje, egyetemi kötelezettségeinek nem tudott eleget tenni. Alois Alzheimer 51 évesen, 1915. december 19-én halt meg, Az elmebetegségek anatómiája című átfogó munkájának kéziratát már nem sikerült befejeznie.
Az Alzheimer-kór ma már az időskori demencia leggyakoribb oka, a leggyakrabban hatvan év fölött jelentkező betegség a szellemi képességek fokozatos csökkenésével, végül teljes elbutulással, gyors biológiai leépüléssel jár. Oka egyelőre nem ismert, és gyógyszere sincs, de reményt keltő kutatások irányulnak korai felismerésére. Áldozatai között olyan hírességek vannak, mint Ronald Reagan volt amerikai elnök, Margaret Thatcher volt brit miniszterelnök, a labdarúgó Puskás Ferenc, az ökölvívó Sugar Ray Robinson, a színész Peter Falk, Charles Bronson, Sean Connery, a zeneszerző Aaron Copeland vagy az író Gabriel Garcia Márquez. Az Alzheimer-kór egyre nagyobb társadalmi probléma is, hiszen a társadalom elöregedésével robbanásszerűen nő a betegszám. Világszerte mintegy harmincmillió embert sújt. Magyarországon százezres nagyságrendű, az Egyesült Államokban 5,8 millióra tehető e betegek száma, ami néhány évtizeden belül akár meg is háromszorozódhat. Az Egyesült Államokban már a hetedik leggyakoribb halálozási oknak számító betegség nemcsak az érintettekre és családjukra ró hatalmas terhet: az amerikai gazdaságnak öt éve 234 milliárd dollár költsége merült fel ezzel kapcsolatban.
