Os ble europamester på normaldistansen i Langdorf-Arbersee i Tyskland i 2006. Hans beste plassering i et junior-VM er en 23.-plass på jaktstarten i 2002. Alexander Os gikk ankeretappen for Norge under miksstafetten i Pyeongchang i 2008. Han gikk forbi franskmannen Alexis Bœuf og italieneren Christian De Lorenzi i siste bakke og vant. Os tok fjerdeplass på sprinten i VM i 2009, og bronse på jaktstarten i samme mesterskap. I VM i skiskyting 2011 i Khanty-Mansijsk i Russland gikk Os på det norske laget som tok gull på stafetten. Etter noen tøffe år med kyssesyke og TWAR kom han tilbake og vant åpningsrennet på Sjusjøen i 2014.