2011年8月28日，英超第3轮阿森纳客场2-8惨败曼彻斯特联足球俱乐部，张伯伦在老特拉福德球场替补登场上演枪手首秀。9月20日，张伯伦在联赛杯第三轮主场3-1战胜英乙球队什鲁斯伯里足球俱乐部的比赛中攻入枪手生涯处子球。9月28日，欧冠小组赛第2轮阿森纳主场2-1击败希腊奥林匹亚科斯足球俱乐部，张伯伦迎来欧冠首秀并打入个人欧冠处子球，更以18岁44天的年纪成为欧冠历史上进球最年轻的英格兰球员。2012年2月4日，英超第24轮阿森纳主场7-1大胜布莱克本足球俱乐部，张伯伦梅开二度斩获个人英超首球。3月6日，欧冠八分之一决赛次回合阿森纳主场3-0完胜AC米兰足球俱乐部，张伯伦带病出战且表现出色，贡献一次助攻并制造一粒点球，但由于首回合0-4的大比分失利，枪手仍以总比分3-4被淘汰，赛后天空体育给他打出9分的全场最高分。2011-12赛季，张伯伦共为阿森纳出场26次，交出4粒进球3次助攻的成绩，其中联赛出场16次打入2球，因此入围PFA英超赛季最佳青年球员的六人候选名单。

2012年12月19日，阿森纳官方宣布与张伯伦续签了一份长期合约。2012-13赛季，张伯伦为球队出场33次，贡献2粒进球5次助攻，其中联赛出场25次打入1球，最终阿森纳排名英超第四位。

2013年8月17日，英超首轮阿森纳主场1-3不敌阿斯顿维拉足球俱乐部，张伯伦在开场第6分钟就为奥利维尔·吉鲁送上助攻，随后却不幸受到膝盖十字韧带撕裂的重伤并养伤近5个月。10月26日，张伯伦入选2013年欧洲金童奖40人候选名单。2014年1月13日，伤愈复出的张伯伦在英超第21轮做客2-1战胜阿斯顿维拉的比赛中替补登场。2月2日，英超第24轮阿森纳主场2-0击败水晶宫足球俱乐部，张伯伦在下半场梅开二度。3月4日，张伯伦被俱乐部评选2月最佳球员。4月下旬，张伯伦再度遭遇腹股沟伤势，缺席了赛季剩余的3场英超联赛和足总杯决赛。5月17日，尽管张伯伦因伤缺席比赛，阿森纳还是在足总杯决赛中以3-2的比分逆转取胜，夺得近9年来首个冠军。2013-14赛季，张伯伦受到伤病困扰仅为球队出场20次，共斩获3粒进球，其中联赛出场14次贡献2粒进球3次助攻，阿森纳最终再度排名第四位。

2014年9月27日，英超第6轮上演北伦敦德比战，阿森纳主场1-1战平托特纳姆热刺足球俱乐部，张伯伦在第74分钟破门帮助球队扳平比分。2015年1月下旬，张伯伦再度受到腹股沟伤病的困扰而休战一个月。2月25日，欧冠八分之一决赛首回合阿森纳主场1-3不敌法甲摩纳哥足球俱乐部，伤愈复出的张伯伦在终场补时阶段攻入球队唯一进球。3月9日，足总杯四分之一决赛阿森纳客场2-1战胜曼联，张伯伦首发出场却在下半场因腿筋拉伤被替换下场，并再度休战2个半月的时间。5月30日，足总杯决赛阿森纳4-0大胜阿斯顿维拉，张伯伦替补登场并在补时第93分钟为奥利维尔·吉鲁送上助攻，帮助球队在足总杯中成功卫冕。2014-15赛季，张伯伦共为阿森纳出场37次斩获3粒进球，其中英超23场1球，欧冠9场2球。

2015年8月2日，张伯伦在社区盾杯与切尔西足球俱乐部的比赛中攻入全场唯一进球，帮助阿森纳1-0小胜连续第二年夺得冠军。10月27日，联赛杯第四轮阿森纳客场爆冷0-3负于英冠谢菲尔德星期三足球俱乐部，张伯伦在开场第5分钟就因大腿肌肉拉伤而被换下，并因此养伤一个月。2016年2月7日，英超第25轮阿森纳客场2-0战胜伯恩茅斯足球俱乐部，张伯伦打入代表枪手的首粒客场进球。2月23日，欧冠八分之一决赛首回合阿森纳主场0-2不敌巴塞罗那足球俱乐部，张伯伦在第50分钟撞伤膝盖并因此赛季报销。2015-16赛季，张伯伦为枪手出场33次打入2球，其中联赛出场22次仅打入1球。

2016年8月14日，英超首轮阿森纳主场3-4不敌利物浦足球俱乐部，张伯伦在第64分钟连过三人破门。11月19日，英超第12轮阿森纳客场1-1战平曼联，张伯伦在第89分钟突破下底传中为奥利维尔·吉鲁送出精准助攻绝平对手。2017年4月23日，足总杯半决赛阿森纳2-1力克曼彻斯特城足球俱乐部挺进决赛，张伯伦在球队0-1落后情况下右路精准长传为纳乔·蒙雷亚尔送上助攻，随后制造任意球帮助球队逆转，赛后whoscored为他打出8.2的全场最高分，并当选全场最佳球员。5月7日，英超第36轮阿森纳主场2-0战胜曼联，张伯伦贡献助攻梅开二度。5月10日，英超第26轮补赛阿森纳客场2-0战胜南安普敦足球俱乐部，张伯伦在第36分钟遭遇腿筋伤势而退场，并养伤二十余天。5月27日，张伯伦及时复出在与切尔西的足总杯决赛中首发登场，最终阿森纳2-1力克对手夺冠。2016-17赛季，张伯伦为球队出场45场打入6球，在联赛中交出29次出场2粒进球7次助攻的不错成绩，但阿森纳最终仅排名第五近20年首度无缘欧冠，这也让张伯伦萌生去意。

2017年8月6日，社区盾杯阿森纳点球5-2战胜切尔西，张伯伦首发出场并在点球大战中罚入关键第三轮点球，斩获个人生涯第三座社区盾杯冠军。随后张伯伦还在8月的英超联赛中为阿森纳出场3次。

在为枪手效力的6年多时间里，张伯伦在各项赛事中出场198次打入20球，夺得3个足总杯冠军和3个社区盾杯冠军。

利物浦时期

2017年8月31日，英超利物浦足球俱乐部官方宣布张伯伦转会加盟球队，转会费4000万英镑，签约六年。

2017年9月9日，英超第4轮利物浦客场0-5遭曼城横扫，张伯伦在第46分钟替补登场完成红军生涯首秀。10月17日，张伯伦在欧冠小组赛第3轮客场7-0大胜马里博尔足球俱乐部的比赛中斩获红军生涯处子球。2018年1月14日，张伯伦在英超第23轮主场对阵领头羊曼城的比赛中传射建功，帮助球队4-3取胜终结对手的赛季22轮不败纪录。4月4日，张伯伦又在欧冠四分之一决赛首回合主场3-0完胜曼城的比赛中攻入一记世界波，这粒进球也被评选为利物浦赛季最佳进球。4月10日，利物浦又在次回合比赛中以2-1的比分再度取胜，张伯伦也因此帮助球队在赛季初0-5惨败后完成复仇并实现单赛季对曼城的三杀。4月24日，欧冠半决赛首回合利物浦主场5-2战胜意甲罗马足球俱乐部，张伯伦在第18分钟不幸膝盖重伤，随后经过详细检查确认赛季报销无缘欧冠决赛，所幸并未伤到十字韧带。5月初，张伯伦成功接受膝盖手术。2017-18赛季，张伯伦为利物浦出场42次打入5球，联赛中交出32场3进球7助攻的成绩。

2018年12月24日，张伯伦时隔8个月重返训练场训练。2019年2月12日，张伯伦随队参加在西班牙马贝拉进行的集训，时隔近10个月后首次与球队合练。3月8日，张伯伦在阔别球场11个月后首次重返赛场，代表利物浦U23在与德比郡U23的比赛中首发登场，但在第41分钟就因左腿肌肉发紧而被提前换下。4月9日，张伯伦又在与伯里足球俱乐部的封闭热身赛中出场了60分钟。4月26日，英超第36轮利物浦5-0大胜哈德斯菲尔德足球俱乐部，张伯伦替补登场正式复出，时隔整整1年零2天再次代表一线队在正式比赛中出场。2018-19赛季，由于长时间养伤，张伯伦仅代表利物浦在英超联赛中出场2次，并随队夺得欧洲冠军联赛冠军。

2019年8月，张伯伦与利物浦续约至2023年。2019-20赛季，张伯伦为利物浦在各项赛事中出场43次，攻入8球并送出2记助攻，帮助球队时隔30年再夺英格兰顶级联赛冠军。

2022年11月10日，英联杯第3轮，张伯伦在点球大战中罚进点球，帮助利物浦3-2战胜德比郡，晋级联赛杯下一轮。

2023年1月3日，英超第19轮，张伯伦迎来代表利物浦的英超百场里程碑，并在比赛中头球扳回一城，最终利物浦在客场1-3不敌布伦特福德。6月，利物浦官方发布公告，张伯伦合同到期离队。

贝西克塔斯时期

2023年8月，土超俱乐部贝西克塔斯官方宣布，张伯伦加盟球队。

2012年5月26日，张伯伦在英格兰客场1-0小胜挪威的友谊赛中替补登场完成英格兰成年国家队处子秀。

2012年6月，张伯伦随英格兰国家队出征2012年波兰乌克兰欧洲杯，未有进球斩获。

2012年10月12日，张伯伦在世界杯预选赛英格兰主场5-0大胜圣马力诺的比赛中攻入国家队处子球。

2014年6月，尽管在与厄瓜多尔的友谊赛中膝盖受伤，张伯伦仍获得随英格兰国家队出征2014年巴西世界杯的机会，并在小组赛第3轮与哥斯达黎加的比赛中火速复出进入替补席，然而英格兰排名小组垫底被淘汰，他也因此并未获得上场机会。

2016年2月23日，张伯伦在欧冠主场与巴塞罗那的比赛中遭遇膝盖和脚踝的伤势，并在后续的养伤过程中膝盖再次受伤，因此错过2016年法国欧洲杯。

2018年4月24日，张伯伦在欧冠主场与罗马的比赛中遭遇膝盖重伤无缘2018年俄罗斯世界杯，因伤连续错过三届大赛。

家庭

张伯伦出生于朴茨茅斯的足球世家，父亲马克·张伯伦是前英格兰国脚，叔叔内维尔·张伯伦是前斯托克城球员，弟弟克里斯蒂安·奥克斯拉德-张伯伦效力于英乙诺茨郡。张伯伦的名字“亚历克斯·奥克斯拉德-张伯伦”是结合了父亲姓氏张伯伦和母亲姓氏奥克斯拉德的产物。

感情

张伯伦与歌星女友佩莉·爱德华兹（Perrie Edwards）于2016年11月开始交往，佩莉是英国女子组合Little Mix的成员，该组合曾在2017年英国音乐颁奖典礼中获得最佳歌手奖。

2022年6月，据《太阳报》报道，张伯伦向女友佩莉·爱德华兹求婚成功。

2019年1月20日，张伯伦与歌星女友佩莉·爱德华兹共同出席全英音乐奖颁奖典礼。

张伯伦拥有天然的步法和速度，让他可以在边路施展才华，并且他还拥有精确的长短传能力，因此也可以把他当做4-3-3阵型的中前卫来使用，同时他的身体力量非常出众，肌肉相当发达，在场上追逐和回抢皮球的精神力令人生畏。（英国球探杰米·桑德森评）

张伯伦是一名多才多艺的球员，在场上可以胜任很多个位置，可以作为一个攻击型中场，也能在左右两翼活动。他是个精明的传球高手，对比赛有着独到的理解力，作为一名优秀的团队球员，他能为阿森纳带来创造力，并增加球队的攻击力。（前阿森纳主帅阿尔塞纳·温格评）

张伯伦充满天赋，对于一名年轻球员来说，他的速度和技术以及比赛态度都是出众的，尽管他已经很有经验，但他依然乐意接受新的战术模式，也愿意为了球队付出一切，敢于承担风险，让一切积极的事情发生。（利物浦主帅尤尔根·克洛普评）

张伯伦伤愈复出归队对于利物浦而言就像签了一名新援一样，他的健康对球队而言是一笔宝贵的财富。他可以控制中场，从中场开始加速，带来远射以及助攻，这些会帮助利物浦的中场在关键比赛中发挥得很好。（前利物浦队长菲尔·汤普森评）

张伯伦继承了父亲的足球基因，自小就体现出了一名边路球员的天赋，他的速度奇快、冲击力强、身体素质出色、技术功底扎实、能传善射，既能司职左右边锋，又能扮演进攻型中场的角色，是一名难得的中场多面手，前途无可限量。（搜狐、腾讯体育综合评价）

张伯伦是南安普敦的青训产品，经常被比作“新沃尔科特”，因为两人都拥有着惊人的步伐和快速的跑动。他在阿森纳练就了扎实的防守功底，同时犀利的带球过人水平也愈发精进，这给利物浦创造力匮乏的中场提供了非常重要的冲击力，带来了更立体的进攻体系。他可以独当一面地冲击对方的防守体系，作为一名攻防转换的重要节拍器，给本来就火力恐怖的红军攻击端三叉戟创造更多空间，提供更多进攻保障和火力。不过，作为攻击型中场，状态不够稳定，头脑容易发热却是张伯伦的一大痼疾。他矮小敦实的形象，令他有“公牛”的绰号，但另一方面，一旦头脑发热，他更像是一个愣头青。（新浪体育评）