En 2007, elle a joué le rôle principal féminin dans le film "Roman de gare" de Claude Lelouch, qui lui a valu une nomination au César du meilleur espoir féminin. Cette même année, elle est à nouveau présente sur les écrans avec "Le Scaphandre et le Papillon" de Julian Schnabel, aux côtés de Robert Downey Jr. et Diane Kruger.
En 2010, elle a rejoint la distribution du film "L'Arnacœur" de Pascal Chaumeil avec François Cluzet, Vincent Lindon et Jean Dujardin. La même année, elle est à nouveau nommée au César du meilleur espoir féminin pour son rôle dans le film "D'Artagnan et les trois mousquetaires" de Bertrand Tavernier.
En 2012, elle a joué aux côtés d'Omar Sy et Dany Boon dans la comédie française "Les Infidèles". Elle a également prêté sa voix pour la version française du film d'animation "Le Voyage de Chihiro" de Hayao Miyazaki.
En 2014, elle a joué dans le film "Qu'est-ce qu'on a encore fait au Bon Dieu?" de Bouli Lanners et en 2015 dans "L'Ombre d'un homme" de Laurent Firode.
En 2016, elle a rejoint la distribution du film "Maryland" de Alice Winocour avec Tahar Rahim et Karidja Touré. Elle a également joué aux côtés de Vincent Cassel dans le film "L'Odyssée" de Jules Auffret.
En 2017, elle a pris part à la série télévisée française "La Mante" en interprétant le rôle principal féminin de La Mante.
Alina Kovalenko est donc une actrice connue pour ses rôles dans des films français tels que "Les choristes", "Roman de gare", "L'Arnacœur" et "Qu'est-ce qu'on a encore fait au Bon Dieu?". Elle est également devenue une figure marquante à la télévision française avec son rôle dans "La Mante".