Alex Marquez ist der jüngere Bruder von Marc Marquez. Im Jahre 2010 betrat er mit dem Team Competition Monlau 125cc in der Spanischen Meisterschaft die größere Rennsportbühne. Er nahm zwar am ersten Rennen des Championats nicht Teil - da war er noch fünf Tage zu jung - aber beim zweiten Saisonrennen auf dem Circuit de Albacete holte er auf Anhieb den elften Platz. In jenem Jahr wurde er mit 24 Punkten auch Elfter der Gesamtwertung - sah das Ziel aber auch nur in drei Rennen. 2011 verpasste Alex Márquez den Titel als Zweiter denkbar knapp. Dafür sollte dann 2012 sein Jahr werden: Er holte den CEV-Titel und fuhr mit mehreren Wildcards in der Moto3-Weltmeisterschaft mit. Damit verdiente er sich für 2013 bei Monlau Competition unter dem Namen Estrella Galicia 0,0 den kompletten Einstieg in die Weltmeisterschaft: Er holte Ende seiner ersten Saison in Japan auch gleich seinen ersten GP-Sieg. 2014 kam der Wechsel zu Honda-Maschinen und Márquez zog das Tempo an: Auf dem Weg zum Moto3™ Weltmeister-Titel sammelte er weitere Laufsiege.

2015 trat er in der Moto2™-Klasse für das Estrella Galicia Marc VDS Team an, was sich als schwierige Rookie-Saison voller Stürze herausstellte. Ein Höhepunkt seines Rookie-Jahres waren zwei aufeinanderfolgende vierte Plätze in Brünn und Silverstone. Marquez will sein Potential ausbauen und bleibt auch 2016 im Estrella Galicia 0,0 Marc VDS Team. Zu Beginn der Saison verletzte er sich am Arm, fuhr dann aber mit einer atemberaubenden Pace im MotorLand Aragon zum ersten Mal aufs Podium und fuhr nach einem Kopf-an-Kopf Duell auf den zweiten Platz. Marquez holte seinen ersten Sieg in der Zwischenklasse, nachdem er sich in Jerez auf heimischem Boden als unaufhaltsam erwiesen hatte, und feierte beim katalanischen GP einen weiteren Heimsieg. Durch die anfängliche Verletzung konnte Alex Marquez nicht um den Titel kämpfen, belegte aber nach einem weiteren Sieg in Motegi in einem taktischen Meisterwerk den vierten Gesamtrang. Im Jahr 2018 konnte Marquez sechs Podestplätze erringen, doch er beendete das Jahr ohne Sieg. 2019 blieb Marquez ein weiteres Jahr im Team und kämpfte sich bis an die Spitze zurück. Fünf Siege und weitere fünf Podiumsplätze sorgten dafür, dass er seinen zweiten Weltmeistertitel gewann. Nachdem Jorge Lorenzo seinen Rücktritt von der MotoGP™ bekannt gab, stieg der amtierende Moto2™ -Weltmeister in die Repsol Honda-Mannschaft ein, um mit seinem Bruder Marc Marquez für 2020 zusammenzuarbeiten.

Während es für den älteren Marquez-Bruder ein Jahr zum vergessen war, machte Alex solide Fortschritte. Beim Frankreich und AragonGP errang er hintereinander zwei zweite Plätze. Er verpasste die Auszeichnung "Rookie of the Year" nur knapp und belegte in seinem ersten Jahr den 14. Gesamtrang. 2021 blieb er bei Honda, allerdings in den Reihen von LCR Honda Castrol unter der Leitung von Lucio Cecchinello. Mit einem schwächelnden Honda-Paket konnte Marquez keine wirkliche Form finden, aber P4 beim Algarve GP erinnerte an den Speed, den Marquez in sich hat. 2022 blieb er bei LCR, jedoch brachte die brandneue HRC-Maschine keine Ergebnisverbesserungen mit sich. Marquez schaffte es das ganze Jahr über nicht, unter die ersten Sechs zu kommen. 2023 stieg der Spanier auf Bagnaias GP22, mit dem er die Meisterschaft gewann, und ersetzte Bastianini bei Gresini Racing. Zwei Sonntags-Podiumsplätze, der beste davon in Malaysia mit P2, und ein Sprint-Sieg in Silverstone waren die Folge. 2024 stand eine zweite Saison mit Gresini Ducati an, deren Höhepunkt in Deutschland kam, als er und sein älterer Bruder (und Teamkollege) Marc am Sonntag gemeinsam auf dem Podium standen. Nach einem siebten Platz in der Meisterschaft und einem starken Ende der Saison 2024 ging Marquez mit viel Selbstvertrauen und einem Ziel ins neue Jahr: seinen ersten MotoGP-Sieg zu holen. Der Fahrer mit der Nummer 73 hat 2025 alle Erwartungen übertroffen, indem er seinen ersten von drei Siegen beim GP von Spanien holte und Geschichte schrieb, nachdem die Brüder Marquez als erste Geschwister einen Doppelsieg in der MotoGP-Weltmeisterschaft errungen hatten. Jetzt geht er mit extra Motivation in die Saison 2026 und will seine Podiums- und Siegesbilanz weiter ausbauen, während er bei Gresini Racing bleibt.