Alexander Knox recebeu sua educação na Universidade de Western Ontario, onde estudou literatura inglesa. Excelente orador (membro do Hesperian Club da universidade), teve seu primeiro contato com a atuação dramática interpretando o papel principal em "Hamlet". Sua estreia teatral profissional começou no palco de Boston em 1929, enquanto simultaneamente ganhava a vida como jornalista para o Boston Post. Após apenas um ano, foi em busca de melhores oportunidades de atuação na Inglaterra, especializando-se em papéis clássicos 'sérios' que exigiam a medida certa de 'gravitas'. Durante outro período jornalístico no London Advertiser, conheceu o renomado diretor e produtor teatral Tyrone Guthrie, que o ajudou a se destacar no palco londrino no Old Vic. Com o avançar da década, Knox contracenou com ícones teatrais como Ralph Richardson e Laurence Olivier (em "The King of Nowhere"), e em peças de James Bridie e George Bernard Shaw.

O trabalho no cinema veio em 1938, com aparições em The Gaunt Stranger (1938) e um pequeno papel em The Four Feathers (1939). No entanto, a eclosão da Segunda Guerra Mundial o fez retornar à América. Em 1940, Knox teve sua grande chance na Broadway, escalado para o papel de Frei Lourenço em "Romeo and Juliet", escrito e dirigido por Olivier e estrelado por Vivien Leigh como Julieta. Um papel principal posterior em "The Three Sisters" (1942-43) -- um drama da virada do século ambientado na Rússia -- o viu como Barão Tuzenbach, ao lado de Katharine Cornell e Judith Anderson. Com uma série de boas críticas, era apenas uma questão de tempo até que a tela o chamasse novamente. Em 1941, Knox fez sua estreia no cinema de Hollywood e foi perfeitamente escalado como o quieto intelectual Humphrey Van Weyden, protagonista do clássico marítimo de Jack London, The Sea Wolf (1941). Sua atuação foi um tanto ofuscada pelas de seus colegas de elenco, Edward G. Robinson (no papel titular de Wolf Larsen) e o dinâmico John Garfield (como o amotinado chefe George Leech), mas o levou a outros trabalhos como um confiável ator principal.

Durante a maior parte de sua carreira, Knox tendeu a ser estereotipado como homens de integridade (embora tenha interpretado o vilão ocasional): figuras de autoridade severas, psiquiatras, acadêmicos e políticos - sem dúvida, isso se devia à sua personalidade inerentemente sincera, embora bastante sombria na tela. Também foi consequência de ter sido escalado para o papel principal de Woodrow Wilson, o 28º Presidente dos EUA, no ambicioso biopic de Darryl F. Zanuck, Wilson (1944). Bosley Crowther comentou para o The New York Times (2 de agosto de 1944): "Muito da qualidade do filme se deve à atuação de Alexander Knox no papel-título. O Sr. Knox... compõe um personagem cheio de força interior - honesto, vigoroso e inteligente, mas marcado por uma fina reserva... A escalação do Sr. Knox, um desconhecido comparativo, para este papel foi verdadeiramente inspirada". Apesar das excelentes críticas pessoais, 'Wilson' era um assunto lento e pesado, um fracasso de bilheteria e um dos fracassos mais conspícuos de Zanuck. Com sua reputação pessoal intacta, Knox recebeu vários papéis principais após 'Wilson', até mesmo um raro papel cômico em The Judge Steps Out (1948) como um juiz de Boston rígido, mas simpático. No entanto, em 1952, sua carreira sofreu um sério revés quando foi incluído na lista negra do HUAC por supostas afinidades de esquerda e forçado a partir para a Inglaterra.

A partir de 1954, Alexander Knox apareceu em dezenas de filmes britânicos e foi particularmente bom em duas produções do diretor Joseph Losey (que também havia sido incluído na lista negra de Hollywood): The Damned (1962) e Accident (1967). Visto como Secretário de Defesa no thriller de James Bond You Only Live Twice (1967), ele também foi um memorável espião (o malogrado 'Control') em Tinker Tailor Soldier Spy (1979) na televisão. Knox fez um retorno bem-sucedido ao palco londrino, frequentemente em peças de Henrik Ibsen e Clifford Odets. Fora de sua ocupação principal, ele finalmente pôde se dedicar de corpo e alma à sua antiga ambição literária, como autor de peças ("Old Master", "Trafalgar Square"), roteiros e cinco romances de aventura ambientados nas selvas do Canadá do século XIX. Knox morreu em sua casa adotiva em Berwick-Upon-Tweed, Inglaterra, em 1995, aos 88 anos.