Alexia a fost mare fană a FC Barcelona în copilărie și a petrecut un an la academia de tineret a Barcelonei înainte de a petrece patru ani la academia de tineret a RCD Espanyol. Debutul Alexei într-o echipă națională a avut loc în 2010. Alexia a semnat apoi cu FC Barcelona, în 2012, la doar 18 ani și încă de atunci a fost una dintre starurile echipei feminine a FC Barcelona, jucând peste 300 de meciuri pentru echipă.
Pe 6 ianuarie, 2021, Alexia Putellas a devenit prima fotbalistă și jucătoare a Barça Femení care a marcat la Camp Nou într-un meci oficial. A marcat primul gol împotriva RCD Espanyol, într-un meci care s-a terminat cu un scor de 5-0. Alexia este recunoscută ca fiind una dintre cele mai bune jucătoare de fotbal feminin din lume.
Până în 2024, Alexia a câștigat cu Barcelona opt titluri de campioană, opt trofee Copa de la Reina și trei trofee ale UEFA Women's Champions League. Cel mai mare succes al ei cu echipa națională a fost câștigarea Campionatului Mondial 2023, când Spania a devenit campioană mondială.
După încă un sezon fantastic, Alexia a fost nominalizată pentru Balonul de Aur în septembrie 2024.
