I 1930 ble Alder utnevnt til foreleser i kjemi ved universitetet i Kiel, og forfremmet til lektor i 1934. I 1936 forlot han Kiel for å arbeide hos IG Farben Industrie i Leverkusen, hvor han arbeidet med syntetisk gummi. I 1940 ble han utnevnt til professor i eksperimentell kjemi og kjemisk teknologi ved Universitetet i Köln og samtidig til direktør for Instituttet for kjemi der. Gjennom denne tiden, til tross for mange hindringer for original forskning under andre verdenskrig, fortsatte han et systematisk program for forskning innenfor syntese av organiske forbindelser, som var hans primære interesse. I alt publiserte han mer enn 151 artikler innenfor dette fagområdet. Alder mottok en rekke æresdoktorgrader og andre priser for sitt arbeide. I 1950 delte han Nobelprisen i kjemi med Diels for arbeidet på det som nå er kjent som Diels-Alderreaksjonen. Månekrateret Alder er oppkalt etter han som en heder for hans vitenskapelige innsats. Insektmidlet aldrin, som ble syntetisert gjennom en Diels-Alderreaksjon, er også navngitt etter han.