Diplomato all’Accademia Nazionale d’Arte Drammatica “Silvio d’Amico”, Alessio Boni diventa noto al grande pubblico con il film La meglio gioventù di Marco Tullio Giordana,   grazie al quale ottiene il Nastro d’Argento 2004.   Vince due volte il Globo d’Oro: nel 2005 come miglior attore rivelazione  per il film Quando sei nato non puoi più nasconderti dello stesso Giordana; nel 2006  come miglior attore per il film Arrivederci amore, ciao, per la regia di Michele Soavi.   Nel 2005  gira il film  La bestia nel cuore, diretto da Cristina Comencini,  che viene candidato al  Premio Oscar  nel 2006, come miglior film straniero. Per la televisione, è tra i protagonisti di Tutti pazzi per l’amore 2, regia di Riccardo Milani.