Il passe sa thèse à l'Université de Würzburg en 1887. L'année suivante, il passe cinq mois auprès de femmes malades mentales avant d'ouvrir son cabinet dans l'hôpital psychiatrique de la ville de
Francfort-sur-le-Main : « Städtische Anstalt für Irre und Epileptische » (Asile pour fous et épileptiques). Emil Sioli (1852-1922) en est le directeur mais aussi un psychiatre. Un autre neurologue, Franz Nissl (1860-1919), travaille dans cet asile, et fait la connaissance de Alzheimer. Les recherches d'Alzheimer sur les maladies mentales ont recours à la méthode de coloration des corps de Nissl (une partie des neurones). Alzheimer participe à la création et à l'édition du journal « Zeitschrift für die gesamte Neurologie und Psychiatrie ». Il n'a jamais écrit de livre de son propre chef. En 1895, il se marie, mais sa femme meurt en 1901 en lui laissant trois enfants à charge. Cette même année, Alzheimer suit Mme Auguste D., une patiente de l'hôpital de
Francfort. La femme de 51 ans présente d'étranges symptômes comportementaux, dont une démence. Elle va devenir une véritable obsession pour le Dr. Alzheimer qui passera des années à étudier son cas. En avril 1906, Mme D.