Le jeune joueur d'arrêt-court dispute sa première partie dans les majeures avec les Dodgers le . Il passe la majorité de son temps en ligue mineure avant la saison 2000, jouant 40 matchs en deux ans pour les Dodgers. En 2000, il joint l'équipe sur une base régulière. En 2002, il frappe dans une moyenne au bâton de,291, sa plus élevée en carrière, en 115 parties. En 2003, il fait la transition de l'arrêt-court vers le deuxième but.
Le , Cora effectue une longue présence au bâton contre les Cubs de Chicago, frappant 14 fausses balles d'affilée avec un compte de 2 balles une prise. À la 18e offrande du lanceur des Cubs Matt Clement, il claque un coup de circuit[1]. Ce duel entre Cora et Clement est considéré comme l'une des plus longues présences au bâton de l'histoire des majeures, bien que le nombre de lancers n'était pas compté de façon précise avant les années 1980 et que le record dans ce domaine ne peut être déterminé précisément.
Il rejoint les Indians de Cleveland, avec qui il signe un contrat comme agent libre en janvier 2005. Les Indians l'échangent toutefois aux Red Sox de Boston le 7 juillet de la même année, en retour de Ramon Vasquez, un autre joueur portoricain pouvant évoluer à diverses positions à l'avant-champ.
Red Sox de Boston
Alex Cora, des Red Sox, complète un double jeu contre les Angels en 2007.
Avec Boston, Cora participe à la conquête de la Série mondiale 2007. Il apparaît en défensive dans deux parties de la Série de division contre Cleveland. En finale face aux Rockies du Colorado, il joue en défensive dans 2 des 4 parties de la série et n'est appelé au bâton qu'une seule fois, déposant avec succès l'amorti-sacrifice.
Mets de New York
Devenu agent libre après la saison 2008, il quitte les Red Sox et signe avec les Mets de New York[2] en janvier 2009.
En novembre de la même année, il s'entend pour un an et une année d'option avec les Mets[3].
Cora affiche une moyenne au bâton de,207 après 62 parties lorsqu'il est libéré de son contrat par les Mets le [4].
Il joue à peine quatre parties avec les Rangers avant d'être libéré de son contrat le [6].
Nationals de Washington
Le , il accepte un contrat des ligues mineures avec les Nationals de Washington[7] et dispute 91 parties avec eux durant la saison suivante, frappant pour ,224 et jouant principalement au troisième but.
Succédant à John Farrell, Cora est le 47e gérant de l'histoire des Red Sox et signe un contrat de 3 saisons[12]. Il est aussi le premier hispanophone à diriger un club qui fut le dernier des majeures à aligner un joueur Noir[11].
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