Parallel zu seinen Theaterarbeiten begann Alireza Bayram 2007 auch erfolgreich im Bereich Film zu arbeiten. Zunächst war er in Abschlussfilmen der Zürcher Filmhochschule (Zürcher Hochschule der Künste) zu sehen, u. a. in "Landleben" (2007) und "Die Hälfte der Welt" (2013), die beide im Wettbewerb des Filmfestivals Locarno gezeigt wurden. Für die Rolle des Martin in "Wer bruucht scho’s Meer?" erhielt er im Rahmen des Upcoming Filmfestivals 2014 den Spezialpreis für seine schauspielerische Leistung. Der Abschlussfilm "Parvaneh" wurde 2013 mit dem Student Academy Award ausgezeichnet und war zwei Jahre später für den Oscar in der Kategorie bester Kurzfilm nominiert. Seinen ersten Fernsehauftritt hatte Alireza Bayram im Tatort an der Seite von Wotan Wilke Möhring im Jahr 2014. Anschließend war er 2015 in der durchgehenden Rolle des Qasim (sieben Episoden) in der US-amerikanischen Serie "Homeland" zu sehen. Im Februar 2016 feierte die an der HFF München entstandene Produktion "thumb" an der Diagonale in Graz Premiere. Bei den Internationalen Filmfestspielen in Cannes 2017 lief der Film "Tehran Taboo" im Wettbewerb "Semaine de la critique", in welchem Alireza Bayram die Rolle des Banker Mohsen verkörpert. Der Regisseur des Films Ali Soozandeh wurde ferner für die "Caméra d’Or" nominiert.