Hänen kansainvälinen arvokilpailudebyyttinsä tapahtui pitkän radan MM-kilpailuissa 1994 Roomassa, joissa hän selviytyi välieriin 100 metrin selkäuinnissa. kesäolympialaisissa 1996 Alshammar osallistui myös tälle matkalle, mutta putosi välierissä. Ensimmäisen arvokisamitalinsa hän voitti 50 metrin vapaauinnissa pitkän radan EM-kilpailuissa 1997. Hän kirkasti mitalinsa hopeaksi vuonna 1999. Kesäolympialaisissa 2000 Alshammar murtautui koko maailman tietoisuuteen voittamalla hopeamitalit 50 ja 100 metrin vapaauinneissa, ja pronssia 4 × 100 metrin vapaauintiviestissä. Pitkän radan MM-kilpailuissa 2001 Alshammar voitti kaksi hopeaa, 50 metrin vapaauinnissa ja 50 metrin perhosuinnissa. Pitkän radan EM-kilpailuissa 2002 Alshammar voitti kultaa 50 metrin vapaauinnissa. Vuonna 2004 Alshammarin päätavoite oli kesäolympialaiset. Ainoalla matkallaan, 50 metrin vapaauinnissa, hän jäi niukasti mitalien ulkopuolelle ollen neljäs. Pitkän radan MM-kilpailuissa 2005 Alshammar voitti pronssia 50 metrin perhosuinnissa, ja voitti samalla matkalla MM-kultaa lyhyen radan MM-kilpailuissa 2006. Lisäksi pitkän radan MM-kilpailuissa 2007, hän jatkoi menestyksekästä mitaliputkeaan 50 metrin perhosuinnissa, tuloksena taas MM-kulta. Lisäksi hän voitti kyseisissä kilpailuissa hopeaa 50 metrin vapaauinnissa. Myös Rooman MM-kilpailuissa 2009 hän sai hopeaa 50 metrin vapaauinnissa. Alshammar saavutti 67. arvokilpailumitalinsa Budapestin EM-kilpailuissa 2010 nousten eniten arvokisamitaleja saaneeksi uimariksi ohi Martina Moravcován.