Son premier film, "La Fée" (2004), raconte l'histoire de deux amis qui décident de passer la nuit dans les bois en attendant le retour de leur amie disparue. Le film est sélectionné à plus de trente festivals internationaux et remporte plusieurs prix, dont le Jury Prize au Festival international du film de Toronto en 2004.
En 2011, il sort son deuxième long-métrage "Les Enfants d'ici". Le film raconte l'histoire de deux frères qui, après la mort de leur mère, décident de partir à la recherche de leur père disparu depuis toujours. Le film est sélectionné à plusieurs festivals internationaux et obtient le Prix du public au Festival international du film de Locarno en 2011.
En 2015, il réalise "Le Jeune Marbre", un drame qui met en scène une famille qui se réunit pour la première fois depuis vingt ans lorsque leur père meurt subitement. Le film est sélectionné à plusieurs festivals internationaux et obtient le Grand Prix au Festival international du film de La Rochelle en 2015.
En 2018, il sort "Le Saut", un thriller qui raconte l'histoire d'un jeune homme qui doit se rendre à sa mère mourante dans les Alpes suisses. Le film est sélectionné au Festival international du film de Toronto en 2018 et obtient le Prix du public au Festival international du film de Lausanne en 2019.
Alexandre Benezet a également travaillé pour la télévision, notamment sur la série télévisée française "Les Revenants" (2015) ainsi que sur les séries télévisées françaises "Profilage" et "Le Bureau des Légendes".
En 2020, il sort son dernier film à ce jour "L'Invisible", qui raconte l'histoire d'un homme souffrant de cécité totale qui doit affronter le monde après avoir passé sa vie à s'en isoler. Le film est sélectionné au Festival international du film de Toronto en 2020 et obtient le Prix Louis Delluc en 2021, un des prix les plus prestigieux du cinéma français.