Alexander Gustafsson begon met het trainen van MMA in 2006, en daarvoor trainde hij in het boksen. Hij won het Nationaal Kampioenschap (jeugd-junior niveau) in 2003, op de leeftijd van 16. In 2008-2009 maakte hij een snelle terugkeer naar boksen, het winnen van een aantal amateur toernooien in Zweden en het verslaan van de Zweedse zwaargewicht bokskampioen in een amateur gevecht., Hij was ingesteld om te concurreren in het nationale kampioenschap zelfs het volgende jaar, 2010, waarvoor hij was een grote favoriet om te winnen. Echter, zijn pas ontwaakte boksen carrière eindigde toen hij tekende bij de UFC in September, 2009.hij maakte zijn debuut in de UFC tegen Jared Hamman op 14 November 2009 bij UFC 105. Gustafsson liet Hamman vallen met een rechtse punch en won het gevecht via KO om 0: 41 in de eerste ronde. Na een weg bestaande uit voornamelijk overwinningen Gustafsson verdiende een titel schot en geconfronteerd UFC licht zwaargewicht kampioen Jon Jones op 21 September 2013 in het main event op UFC 165.,ondanks het feit dat Gustafsson werd gezien als een grote underdog die meedeed aan dit gevecht, daagde hij Jones uit, in tegenstelling tot alle andere deelnemers, waarbij hij de kampioen voor het eerst in zijn carrière neerhaalde. Gustafsson verloor uiteindelijk een vrijwel unanieme en controversiële beslissing. Na het gevecht, voordat hij naar het ziekenhuis werd gestuurd, zei Jones dat Gustafsson hem de zwaarste strijd van zijn carrière had gegeven. Sindsdien heeft Gustafsson het gehad met verdiende vechters zoals Manuwa, Johnson en Cormier, waardoor hij zijn rechtmatige plaats in de top rangen van de light heavyweight division verdiende.