Im Sommer 2008 wurde er vom neuen BVB-Trainer Jürgen Klopp in den Profi-Kader berufen und gab dort auch direkt sein Bundesliga-Debüt. Bereits in der folgenden Saison verdrängte er Linksverteidiger Dede und wurde Stammspieler.
2011 wurde er erstmals Deutscher Meister, 2012 folgte gar das Double aus Meisterschaft und DFB-Pokal durch ein 5:2 im Finale gegen Bayern München. Ein Jahr später traf er mit dem BVB erneut auf den FC Bayern in einem Finale, diesmal in der Champions League. Das erste rein deutsche Champions League Finale verloren die Dortmunder jedoch mit 1:2.
2009 debüttierte er in der U21-Nationalmannschaft und wurde im gleichen Jahr mit ihr Europameister. Ein Jahr später folgte sein erstes Länderspiel für die A-Nationalelf. Bei der EM 2012 scheiterte die deutsche Elf im Halbfinale an Italien (1:2). Bei der WM 2014 gehörte er zum vorläufigen Kader, wurde jedoch nicht für den endgültigen Kader nominiert.
2017 folgte der erneute Gewinn des DFB-Pokals. Nachdem man im Halbfinale bei Bayern München mit 3:2 gewann, setzte sich der BVB auch im Finale gegen Frankfurt (2:1) durch. 2021 gewann er dann zum dritten Mal den DFB-Pokal durch ein 4:1 im Finale gegen RB Leipzig.
Im Sommer 2020 musste er sich nach diversen Verletzungspausen einer Knie-Operation unterziehen. Erst im Juli des folgenden Jahres konnte er erstmals wieder am Mannschaftstraining teilnehmen, aber auch in der Saison 2021/22 kein einziges Spiel bestreiten woraufhin er im Mai 2022 sein Karriereende bekannt gab.
Nach 2 Spielen bei der WM 1998 (USA - Iran sowie Dänemark - Nigeria) pfiff er bei der WM 2002 das Halbfinale zwischen Deutschland und Südkorea (1:0) sowie das Finale der UEFA Champions League welches Real Madrid mit 2:1 gegen Bayer Leverkusen gewann.
Nach der EM 2004 erhielt er für einige Wochen Polizeischutz. Im Viertelfinale zwischen England und Portugal annullierte Meier ein englisches Tor in der 89. Minute nachdem John Terry vorher den portugiesischen Torhüter zuvor gefoult hatte. England schied durch eine Niederlage nach Elfmeterschießen aus, und englische Fans und Medien machten den Schiedsrichter dafür verantwortlich. Nachdem britische Boulevardzeitungen seine E-Mail-Adresse veröffentlicht hatten, erhielt er Morddrohungen und über 16.000 Protest-Mails. Reporter von The Sun rollten sogar eine riesige englische Flagge vor seinem damaligen Haus aus, laut Meier eine Vorgehensweise aus dem Zweiten Weltkrieg, um Bombenziele zu markieren.
Am 11. Dezember 2004 leitete er sein letztes Spiel (FC Basel gegen FC Thun) und trat danach altersbedingt als Profi-Schiedsrichter zurück. Bis dahin hatte er insgesamt 883 Spiele als Schiedsrichter geleitet.
In Deutschland wurde er danach als Fernsehkommentator des ZDF bekannt, insbesondere bei der WM 2006 und der EM 2008 als er gemeinsam mit Jürgen Klopp die Spiele analysierte. Aber auch bei den anschließenden Turnieren war immer wieder als ZDF-Experte dabei.
Als Abwehrspieler machte er über 300 Spiele für den FC Southampton (1943 - 1949) und Tottenham Hotspur (1949 - 1955). Mit den Spurs wurde er 1951 Englischer Meister. Für die englische Nationalmannschaft lief er in 32 Länderspielen auf, unter anderem bei der WM 1950 in Brasilien. Anders als heutzutage kamen damals aber nur die 4 Gruppensieger weiter, und so schied England als Zweitplatzierter hinter Spanien bereits in der Gruppenphase aus.
Ab 1955 übernahm er dann das Traineramt bei Ipswich Town. Hier gelang ihm zunächst der Aufstieg in die höchste englische Spielklasse und der Gewinn der englischen Meisterschaft 1962 als Aufsteiger. Es blieb der bis heute einzige Meistertitel für Ipswich Town.
Auch aufgrund dieses Erfolges wurde er 1963 zum englischen Nationaltrainer ernannt. Bei der folgenden Heim-WM 1966 sicherte er dem selbsternannten "Mutterland des Fußballs" den bis heute einzigen Weltmeister-Titel durch das 4:2 nach Verlängerung im Finale gegen Deutschland. Bei der folgenden WM 1970 in Mexiko revanchierte sich dann die deutsche Nationalelf und gewann ihrerseits mit 3:2 im Viertelfinale gegen England.
1967 wurde Alf Ramsey von Königin Elisabeth II. als Knight Bachelor in den Ritterstand erhoben, und war damit der erst zweite Fußballsportler nach Sir Stanley Matthews 1965 der sich „Sir“ nennen durfte. Von Sir Alf Ramsey stammt der berühmte Ausspruch: „Never change a winning team.“
Er verstarb am 28. April 1999 in Ipswich.