Nel Chronicon Domini Joannis Emmanuelis viene riportata, nell'agosto del 1311, a Salamanca, la nascita di Alfonso (Dns Alfonsus Rex, filius Dni Fernandi in Salmantica)[4].
Salì al trono di Castiglia e León nel 1312, alla morte del padre, quando aveva soltanto un anno di età. La nonna paterna Maria di Molina, che già era stata tutrice di suo padre dal 1295 al 1301, fu nominata tutrice del nipotino e dovette assumere nuovamente la reggenza, coadiuvata dai figli [prima Pietro (1290-1319) e poi Filippo (1292-1327)] che tenne fino alla sua morte avvenuta a Valladolid nel 1321[8].
Alla morte della nonna lo zio paterno Filippo continuò a essere il suo tutore fino alla sua maggiore età, raggiunta a 14 anni[8].
Il 28 novembre 1325, a Valladolid, Alfonso XI sposò Costanza Manuel (1318/1323-1345), figlia dello scrittore e uomo politico Giovanni Emanuele di Castiglia (discendente di Ferdinando III di Castiglia, che era suo nonno, mentre Alfonso X di Castiglia era suo zio) e della sua seconda moglie, Constanza d'Aragona (1300-1327), figlia del re d'AragonaGiacomo II. Il matrimonio nel novembre del 1325 a Valladolid tra il re di Castiglia e Costanza (Regina Dna Constantia, filia…Dni Joannis filii Infantis Dni Emmanuelis) è confermato dal Chronicon Domini Joannis Emmanuelis[4]. Data la giovanissima età della sposa il matrimonio non fu consumato. Nel 1327, dato che Alfonso era interessato alla principessa Maria del Portogallo ripudiò Costanza, la relegò nel castello della città di Toro e fece in modo che il matrimonio nello stesso anno fosse dichiarato nullo.[9][10]
Il 26 marzo del 1328, ad Alfaiates, nei pressi di Sabugal, Alfonso sposò Maria di Portogallo, figlia del re del Portogallo Alfonso IV e della principessa di Castiglia Beatrice di Castiglia.[4][11]. Nel Chronicon Domini Joannis Emmanuelis viene riportato che Alfonso XI e Maria, celebrarono il loro matrimonio, nel marzo del 1328, ma, in quanto cugini, ebbero bisogno di una dispensa papale (filia Regis Portugaliæ consanguinea…dispensatione Papæ)[4].
Negli stessi anni, dal 1329 circa, Alfonso iniziò una relazione con Eleonora di Guzmán (1310-1351), figlia del nobile castigliano Pietro Núñez di Guzmán (discendente dalla casa di Domenico di Guzmán) e di Giovanna Fernandez Ponce de León, discendente del re Alfonso IX di León[4].
Alfonso ingrandì il suo regno a spese dei musulmani fino a raggiungere lo Stretto di Gibilterra; infatti, dopo che nel 1333 i Merinidi avevano rioccupato Gibilterra[12], nel 1340, con la collaborazione del regno d'Aragona e del regno del Portogallo (nonostante il suocero Alfonso IV fosse in collera con lui per l'umiliazione che infliggeva a sua figlia Maria per via di Eleonora di Guzmán e avesse fatto guerra alla Castiglia dal 1336 al 1339) all'assedio di Tarifa, Alfonso riportò la fondamentale vittoria del rio Salado sulle truppe del sultano del Marocco Abû al-Hasan b. 'Uthmân (4 aprile 1340)[4] e inoltre si arrivò alla pace tra Portogallo e Castiglia siglata a Siviglia il 10 luglio 1340. Nel 1344 infine Alfonso XI, dopo oltre due anni di assedio, con l'aiuto dei cavalieri di tutta Europa conquistò la città di Algeciras, bloccando l'espansione dei Merinidi[4].
Venne chiamato il Giustiziere per la fermezza e a volte la crudeltà, incluso l'omicidio, con la quale seppe reprimere le rivolte della nobiltà, che gli era ostile, ponendo fine allo stato di anarchia in cui si trovava il regno nel momento in cui assunse il potere.
Morì all'assedio di Gibilterra nel 1350, vittima della peste[4]. Il suo cadavere fu portato a Jerez de la Frontera, dove fu imbalsamato e le sue interiora furono sepolte nella cappella reale dell'alcázar, mentre il suo corpo fu inumato a Siviglia[4].
Alfonso XI è stato il solo monarca europeo a morire durante la peste nera; morì giovane evitando un eventuale scontro con il figlio, Pietro. Fu una sfortuna, perché morì un sovrano di eminenti capacità: infatti va ricordato per l'intervento con cui convertì in norme giuridiche vigenti le Siete Partidas di Alfonso X, emanando la Ley de las Siete Partidas.
Federico Alfonso (1332-1358), gemello di Enrico, maestro dell'ordine di Santiago, dal 1342, e signore di Haro. Sino al 1350 fu il comandante delle truppe sulla frontiera Andalusa. Poi, dal 1350 al 1354, fu maggiordomo del fratellastro, Pietro, re di Castiglia, che quattro anni dopo lo fece uccidere nell'alcázar di Siviglia. Federico ebbe tre figli illegittimi, Eleonora, Pietro e Alfonso da cui discese la dinastia degli Enriquez.
Ferdinando Alfonso (1336-1342), signore di Ledesma
Tello di Castiglia (1337-1370), prima fu cancelliere di suo padre, dal 1342 al 1348. Poi fu reato signore di Vizcaya, Lara e Aguilar de Campos e Conte di Castañeda dal fratello, Enrico di Trastamara, nell'aprile del 1366. Infine fu alfiere maggiore del fratello Enrico, re di Castiglia, dal 1367 al 1370. Morì probabilmente per avvelenamento e dopo la sua morte tutti i suoi titoli tornarono alla corona. Sposò Giovanna Núñez de Lara ed ebbe ampia discendenza da cui discesero i signori di Camporeddondo.
Giovanna Alfonso (circa 1340-1375), signora di Trastámara, che si sposò tre volte. L'ultima, nel 1366, fu con Filippo di Castro, un sostenitore del fratello Enrico di Trastamara nella guerra civile contro il fratellastro Pietro
^Sua nonna Maria di Molina fu reggente fino al 1321, sostituita alla sua morte da suo figlio Filippo, zio di Alfonso, fino alla maggiore età del re (1325)
^Beatrice di Castiglia era figlia del re di Castiglia e León Sancho IV l'Ardito, e di Maria di Molina, figlia di Alfonso di Molina (figlio del re del León Alfonso IX e della regina di Castiglia Berenguela) e della sua terza moglie, Mayor Téllez di Meneses