Réalisateur maintenant renommé, l'homme a commencé par des clips publicitaires et des courts métrages, l'un de ses courts ayant même été en compétition à Cannes.
Après un premier petit film sorti uniquement en Australie, Alex Proyas sort The Crow, en 1994, avec le regretté Brandon Lee. Le film, tiré d'une bande dessinée à succès de James O'Barr, est immédiatement considéré comme culte. Film gothique, sombre et marqué par la mort de son acteur principal, The Crow marque des débuts en fanfare pour un réalisateur très doué.
Son film suivant, Dark city, sorti en 1998, reste profondément sombre et marqué par l'ambiance gothique de son premier long. Ce film, encore une fois, est une grande réussite du genre, peut-être encore plus que le film qui l'a fait connaître du grand public. Ce film de science-fiction est marquant par son ambiance angoissante et sa grande originalité.
En 2002 le réalisateur s'essaye à la comédie avec Garage Days, avant de revenir à la science-fiction en 2004, avec Will Smith en vedette, dans I, Robot. Tiré de l'oeuvre du romancier Isaac Asimov, ce film s'éloigne de ses précédents films par son côté plus léger, ce film étant visuellement plus lumineux, et le sujet plus grand public. Le spectacle est cependant bien au rendez-vous, et le film est un plaisir à regarder, même si les fans du bon docteur lui ont reprochés de s'être trop éloigné des idées de l'auteur.
Avec peu de films à son actif, Alex Proyas a cependant réussi à rentrer dans la cour des grands, et est considéré aujourd'hui à Hollywood comme un des maîtres de la Science-fiction.