ในสมัยมัธยม ทัวริงสนิทและนับถือรุ่นพี่คนหนึ่ง ชื่อ คริสโตเฟอร์ มอร์คอม (Christopher Morcom) ซึ่งเสียชีวิตไปซะก่อน ทัวริงเศร้ามาก เลยตั้งใจสานต่อสิ่งที่รุ่นพี่เค้าอยากทำให้สำเร็จ ตลอดสามปีหลังจากนั้น เค้าเขียนจดหมายถึงคุณแม่ของมอร์คอมอย่างสม่ำเสมอ ว่าเขาคิด และสงสัยเรื่องความคิดของคนว่าไปจับจดอยู่ในเรื่องหนึ่งๆได้อย่างไร และปล่อยเรื่องนั้นๆออกไปได้อย่างไร

ปี พ.ศ. 2474 เขาเข้าเรียนคณิตศาสตร์ ที่ คิงส์คอลเลจ มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ทัวริงมีความสุขกับชีวิตที่นี่มาก และทำกิจกรรมหลายอย่าง เช่น พายเรือ, เรือใบเล็ก และ วิ่งแข่ง. ทัวริงพูดเสมอว่า "งานของผมนั้นเครียดมาก และทางเดียวที่ผมจะเอามันออกไปจากหัวได้ก็คือ วิ่งให้เต็มที่" และเค้าก็วิ่งอย่างจริงจัง จนทำสถิติระดับโลก โดยที่ผลการวิ่งมาราธอนของเขาชนะเลิศการแข่งขันของสมาคมนักกรีฑาสมัครเล่น ด้วยเวลา 2 ชั่วโมง 43 นาที 3 วินาที ในปี พ.ศ. 2489. ซึ่งในการแข่งขันวิ่งมาราธอนโอลิมปิก เมื่อ พ.ศ. 2491 (ค.ศ. 1948) คนที่ได้เหรียญทอง ทำเวลาได้เร็วกว่าเขาเพียง 11 นาที

ส่วนในเรื่องวิชาการ ในวงการคณิตศาสตร์ยุคนั้นชื่อ รัสเซลล์ (Russell) เสนอเอาไว้ว่า "mathematical truth could be captured by any formalism" แต่ยุคนั้น Goedel โต้ว่า "the incompleteness of mathematics: the existence of true statements about numbers which could not be proved by the formal application of set rules of deduction". พอปี พ.ศ. 2476 ทัวริงก็ได้เจอกับรัสเซลล์ แล้วก็ตั้งคำถาม พร้อมถกเรื่องราวเหล่านี้ขึ้นมา ทำให้เค้าสนใจ

ปี พ.ศ. 2477 ทัวริงก็จบจากเคมบริดจ์ด้วยเกียรตินิยมอันดับหนึ่ง ทางมหาวิทยาลัยจึงเชิญเค้าเป็นสมาชิกผู้ทรงความรู้ ด้านคณิตศาสตร์ต่อ (ส่วนใหญ่สมาชิกของสมาคมของเคมบริดจ์จะเป็นมักจะ่จบปริญญาเอก แต่ทัวริงจบเพียงปริญญาตรี) ปี พ.ศ. 2478 ทัวริงไปเรียนกับ จอห์น วอน นอยแมน เรื่อง ปัญหาของการตัดสินใจ (Entscheidungs problem) ที่ถามว่า "Could there exist, at least in principle, a definite method or process by which it could be decided whether any given mathematical assertion was provable?" ทัวริงก็เลยมาคิดๆ โดยวิเคราะห์ว่า คนเราทำอย่างไรเวลาทำงานที่เป็นกระบวนการที่มีกฏเกณฑ์ (methodical process) แล้วก็นึกต่อว่า ว่าวางกรอบว่าให้เป็นอะไรซักอย่างที่ สามารถทำได้อย่างเป็นกลไก (mechanically) ล่ะ? เค้าก็เลยเสนอทฤษฏีออกมาเป็น "The analysis in terms of a theoretical machine able to perform certain precisely defined elementary operations on symbols on paper tape" โดยยกเรื่องที่เค้าคิดมาตั้งแต่เด็กว่า 'สถานะความคิด' (state of mind) ของคน ในการทำกระบวนการทางความคิด มันเกี่ยวกับการเก็บ และเปลี่ยนสถานะจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนี่ง ได้ตามการกระทำทางความคิด, โดยทัวริงเรียกสิ่งนี้ว่า คำสั่งตรรกะ (logical instructions). แล้วก็บอกว่าการทำงานต้องมี กฏเกณฑ์ที่แน่นอน (definite method) (ซึ่งเป็นชื่อแบบดูเข้าใจง่ายเลยนะ แต่ยุคหลังถูกเปลี่ยนมาเรียกเป็นทางการว่า อัลกอริทึม)

พอปี พ.ศ. 2479 ได้ยเตรียมออกบทความวิชาการที่มืชื่อเสียง "On Computable Numbers with an application to the Entscheidungsproblem" แต่ก่อนเค้าออกบทความนี้ มีอีกงานของฝั่งอเมริกาของ Alonzo Church ออกมาทำนองคล้ายๆ กันหัวข้อเหมือนๆ กันอย่างบังเอิญ เขาจึงต้องเขียนให้อิงงาน Church ไปด้วย (เพราะบทความเค้าออกทีหลัง) แต่พอบทความเค้าออกมาจริงๆ คนอ่านก็เห็นว่าเป็นคนละทฤษฏีกันและของเค้ามีเนื้อหา relied upon an assumption internal to mathematics แม่นกว่า การเน้นเรื่อง operation ใน physical world. (ยุคต่อมาคนก็เลยนำ concept เค้าไปประยุกต์ใช้และอ้างชื่อให้เกียรติว่า Turing machine, the foundation of the modern theory of computation and computability -- ทำให้หลายๆ คนตั้งให้ อลัน ทัวริง เป็น The Founder of Computer Science หรือ ผู้ริเริ่มศาสตร์คอมพิวเตอร์) ปลายปีนั้นเองเค้าก็ได้รับรางวัล Smith's prize ไปครอง

ทัวริงเรียนต่อปริญญาโท และปริญญาเอกที่ศูนย์วิจัยของมหาวิทยาลัยปรินซ์ตันซึ่งเป็นที่สงบเงียบ แล้วก็เขียนบทความตีพิมพ์ถึงเรื่อง โลกทางความคิด กับ โลกทางกาย สามารถเชื่อมถึงกันได้ ผ่านออกมาด้วยการกระทำ แล้วก็เสนอความคิดออกมาเป็น Universal Turing Machine (เครื่องจักรทัวริง) ในยุคนั้นยังไม่เรียกว่าคอมพิวเตอร์ แต่เรียกว่าเป็นเครื่องคำนวณที่สามารถป้อนข้อมูลได้ ต่อมาทัวริงก็สร้างเครื่องเข้ารหัส (cipher machine) โดยใช้รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า สำหรับการคูณเลขฐานสอง หลังจากเค้าสำเร็จการศึกษา เขาตัดสินใจกลับเคมบริดจ์

ส่วนตัวทัวริง ก็เลือกไปทำงานด้าน 'ordinal logic' ต่อแทน เพราะเค้าบอกว่าเป็น "my most difficult and deepest mathematical work, was an attempt to bring some kind of order to the realm of the uncomputable" เพราะ ทัวริงเชื่อว่าคนเรา โดยสัญชาติญาณสามารถตอบโต้ต่อเหตุการณ์ได้โดยไม่ต้องคำนวน ("Human 'intuition' could correspond to uncomputable steps in an argument") แต่งานยังไม่เสร็จ ก็มีสงครามโลกซะก่อน คือก่อนหน้านั้นเค้าก็ทำงาน (อย่างเป็นความลับ) ให้กับ British Cryptanalytic department (หรือเรียกกันว่า Goverment code & cypher school) พอสงครามเริ่มเขาเลยเปิดเผยตัวเอง (ปกติจะทำเป็น fellow ที่คิงส์คอลเลจ เคมบริดจ์ อยู่หน้าฉากงานเดียว) เลยออกย้ายไปทำงานที่ the wartime cryptanalytic headquaters, Bletchley Park เป้าหมายคือเจาะรหัสของเครื่องเข้ารหัสเอนิกมา (Enigma Cipher Machine) ของเยอรมันให้ได้

ช่วงนั้น ทัวริงทำงานร่วมกันกับ W.G. Welchman นักคณิตศาสตร์ชื่อดังของเคมบริดจ์อีกคน (คนนี้เจอ critical factors, ทัวริงทำ machanisation of subtle logical deduction) ทัวริงบอกว่าเค้าเจาะรหัสได้แล้วคร่าวๆ ในปี ค.ศ. 1939 แต่ต้องได้เครื่องเอนิกมา (Enigma) มาวิเคราะห์การคำนวนทางสถิติเป็นขั้นสุดท้ายก่อน แล้ว0ะสามารถเจาะรหัสทั้งหมดได้ แต่ต้องรอถึงปี ค.ศ. 1942 ที่เรือดำน้ำ U-boat ของสหรัฐไปยึดมาได้ และแล้วหลังจากนั้นเอนิกมาก็ไม่มีความหมายอีกต่อไป

พอสงครามเริ่มสงบปี ค.ศ. 1944 ทัวริงก็เริ่มสานต่อโครงการเก่าตั้งชื่อ "Buiding the Brain" แต่ตัดสินใจล้มโครงการไปในปี ค.ศ. 1945 พอได้ข่าวว่า จอนห์ วอน นอยแมนน์ ออกบทความเรื่อง EDVAC ออกมาจากฝั่งอเมริกา

ปี ค.ศ. 1946 ทัวริงกลับมาดูงานใหม่ ก็พบว่าเป็นงานคนละแนวคิดกัน ทางอเมริกาเน้นด้านอิเลกทรอนิกส์ แต่ทัวริงคิดแบบคณิตศาสตร์ โครงการตอนนั้นของทัวริง คือเครื่องคำนวณ (computation machine) ที่สามารถเปลี่ยนได้ตามใจชอบจาก numerical work เป็น algebra เป็น code breaking เป็น file handling หรือแม้กระทั่งเกมส์. ปี 1947 ทัวริงเสนอว่า ต้องมีระบบจัดเก็บข้อมูล และ โปรแกรมต้องขยายตัวเองออกเป็น ชุดคำสั่งย่อยๆ ได้ โดยการใช้รูปย่อแบบ รหัสย่อ (คำสั่ง ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของภาษาโปรแกรม) แต่ปรากฏว่าไม่ได้รับการสนันสนุน

ทัวริงจึงไม่อยากยุ่งเรื่องการแข่งขันผลงานทางวิทยาศาสตร์ (ช่วงนั้นผลิตกันเร็วมาก) เลยไปวิ่งแข่งแทน เพราะเวลาที่เค้าวิ่งในปี ค.ศ. 1946 นั้น ทำให้เค้ามีสิทธิ์ลุ้นเหรียญทองวิ่งมาราธอนโอลิมปิก แต่โชคร้ายเค้าประสบอุบัติเหตุรถยนต์ก่อน จึงไม่สามารถไปแข่งโอลิมปิกในปี ค.ศ. 1948 ได้ (ในปีนั้นคนที่ได้เหรียญเงินเวลารวมแพ้ทัวริง) สุดท้ายทัวริงก็เลยตัดสินใจกลับเคมบริดจ์ ผ่านไประยะหนึ่ง ทีมงานเก่าเค้าที่ย้ายไปมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ ได้เชิญเค้าไปเป็นหัวหน้าภาควิชาใหม่ (ภาควิชาคอมพิวเตอร์) ทัวริงตัดสินใจย้ายไป ครั้งนี้เน้นด้านซอฟต์แวร์และได้ออกบทความวิชาการชื่อดังอีกในยุคนั้นคือ "Computer Machine and Intelligence" ในปี ค.ศ. 1950 ซึ่งเป็นรากฐานของแนวคิดพัฒนา ปัญญาประดิษฐ์ ในวงการคอมพิวเตอร์

หลายปีต่อมา มีการเปิดเผยขึ้นมาว่า ตั้งแต่สงครามโลกสงบลง ทัวริงยังคงทำงานให้กับองค์การ 'รหัสลับ' แบบลับๆ ของรัฐบาลอยู่ อยู่ในสภาพที่ไม่สามารถบอกเพื่อนๆ ได้ว่าทำอะไรบ้าง และปิดบังมาตลอด ซึ่งช่วงนั้นกำลังมีสงครามเย็น สหราชอาณาจักรกับสหรัฐอเมริกาเป็นพันธมิตรกัน สู้กับยุโรปตะวันออก

สำหรับผลงานที่เด่นๆ ของทัวริง เช่น การคิดโมเดลที่สามารถทำงานได้เทียบเท่ากับคอมพิวเตอร์ (แต่อาจมีความเร็วต่ำกว่า) โดยใช้คำสั่งพื้นฐานง่ายๆ เพียง เดินหน้า ถอยหลัง เขียน ลบ