Nel 2004 diventa il più giovane vincitore del Campionato spagnolo 125cc: l’anno successivo muove i primi passi nella categoria cadetta del mondiale e sale sul podio per la prima volta in occasione del Gran Premio della Catalogna nel 2011, il suo ultimo anno in Moto2™. Il più grande dei fratelli Espargaro trascorre i primi due anni in classe regina con una CRT e nel 2014 è il miglior pilota Open grazie a risultati consistenti come il secondo posto ad Aragon. Nel 2015 Suzuki torna in MotoGP™ e scommette proprio sull’esperienza di Aleix che, nella stessa stagione, si assicura la partenza dalla pole position nel suo GP casalingo. Dopo due anni con la casa di Hamamatsu, il catalano entra a far parte dell’Aprilia Racing Team Gresini. Nella prima stagione con la squadra italiana riesce a mantenersi costantemente in top 10 nonostante alcune difficoltà meccaniche che lo costringono al ritiro. Nel 2018 firma il sesto posto ad Aragon come miglior risultato. La situazione resta invariata nel 2019 e, per la seconda volta consecutiva, è al MotorLand che ottiene una carica di fiducia arrivando settimo al traguardo. Un 2020 di alti e bassi è la base per un 2021 dove ci si aspettano i risultati migliori. In questa stagione regala una storica gioia alla Casa di Noale portandola per la prima volta sul podio nell’era MotoGP™. Nel 2022 il catalano raggiunge un risultato storico ottenendo la prima vittoria in classe regina in Argentina, rompendo il ghiaccio anche per il progetto Aprilia in top class. Grazie ad altri cinque podi, di cui 4 consecutivi, resta in ballo per il titolo quasi fino a fine stagione. Nel 2023 parte quindi da una base ambiziosa: vince a Silverstone e in Catalogna ma il suo finale di stagione è distante dalle posizioni che contano. Il 2024 per Espargaro è l’ultimo anno da pilota a tempo pieno della classe regina, visto il ritiro annunciato alla vigilia del GP della Catalogna, dove ottiene la pole position, poi ripetuta a Silverstone. Nel circuito di casa finisce quarto, il suo miglior risultato della stagione. Chiude poi l’annata con una quinta piazza nel GP della Solidarietà, nel quale il suo amico Jorge Martin diventa campione del mondo. Concluso il capitolo con Aprilia, porta la sua esperienza all’Honda HRC Test Team, per lo sviluppo della RC213V. Nel 2025 torna in pista come wildcard nel GP di Spagna, a Jerez.