Победа на 5 этапе Tour Down Under 2005 - это его первая победа после болезни, во время которой он поборол большой кровяной сгусток в мозге, перенес опасную операцию и длинное мучительное восстановление. Кровяной сгусток был обнаружен, после того как он упал и бился в конвульсиях на первом этапе Vuelta a Asturias 2004. Он страдал от головной боли несколько дней до этого.
После распада команды Liberty Seguros-Würth, Контадор был без команды до середины января 2007, когда он подписал контракт с командой Discovery Channel.
Первой главной победой Контадора стала гонка Париж-Ницца 2007, когда он захватывающе выиграл последний этап. Атаковав на последнем подъёме и оторвавшись от преследователей, он сумел удержать преимущество на спуске, выиграв этап и гонку.
На Тур де Франс 2007 Контадор выиграл 14 этап с финишем на Plateau-de-Beille и поднялся на вторую строчку в генеральной классификации сразу за Михаэлем Расмуссеном. После удаления Расмуссена с гонки после 17 этапа, Контадор возглавил гонку и примерил жёлтую майку лидера. Во время 19 этапа, гонки с раздельным стартом на время, он удержал жёлтую майку и выиграл свой первый Тур.
После объявления о роспуске Discovery Channel Контадор объявил 23 октября 2007, что он переходит в команду Астана в 2008.
13 февраля 2008 организаторы Тур де Франс заявили, что Астана не будет допущена к участию во всех их гонках в 2008 году.
В мае, только за неделю до начала гонки, команда Астана получила приглашение на Джиро д'Италия. Несмотря на недостаток подготовки, Контадор смог выиграть её.
На Олимпийских Играх Контадор принял участие в групповой шоссейной гонке и гонке с раздельным стартом. В первой он не финишировал, а в «разделке» пришёл четвёртым.
На Вуэльте он считался главным претендентом на победу. Он выиграл 13 этап с финишем на Англиру, захватив лидерство в гонке и повторил свой успех, выиграв 14 этап. Победа в общей классификации Вуэльты сделала Контадора пятым велогонщиком, который выигрывал все три Гранд Тура.
Альберто Контадор стал победителем 96-й легендарной веломногодневки «Тур де Франс»-2009. Кульминационным моментом гонки стал 15-й горный этап с финишем в Вербье, где Контадор в блестящей сольной атаке оставил всех своих конкурентов не у дел, выиграл этап и захватил лидерство в общем зачете. Он первенствовал по сумме 21-го этапа и завершил тяжелейшие состязания триумфатором на Елисейских полях в Париже. Для 26-летнего гонщика выступавшего на тот момент за казахстанскую команду этот успех стал вторым в карьере.
В 2010 году Контадор снова выиграл Париж - Ницца и Тур де Франс. 29 сентября стало известно, что в его допинг-пробе от 21 июля обнаружено небольшое количество кленбутерола. Судебное заседание по делу Контадора многократно откладывалось.
С 2011 года Альберто Контадор выступает за Team Saxo Bank. В том сезоне он во второй раз выиграл Джиро д'Италия.
6 февраля 2012 года решением Спортивного арбитражного суда по делу о кленбутероле Контадор был дисквалифицирован на два года с момента нахождения в анализах следов допинга и лишён титула победителя Тур де Франс-2010 и Джиро д’Италия-2011
Альберто Контадор был дисквалифицирован на 6 месяцев. Вернувшись в пелотон после дисквалификации, Контадор триумфально победил на Вуэльте 2012.
На Тур Де Франс 2014 Альберто начал неудачно, проиграв 2 минуты Винченцо Нибали. После падения на одном из этапов Альберто пытался сопротивляться, но решил сойти с Тура.
Несмотря на то, что Альберто Контадор ещё в июле заявлял, что не сможет принять участия в «Вуэльте» из-за перелома, полученного во время велогонки «Тур де Франс», 14 августа испанец подтвердил информацию о том, что он будет в числе гонщиков Вуэльты.
Альберто Контадор стал победителем Вуэльты Испании-2014. Помимо общего зачёта, Альберто выиграл два королевских горных этапа, где в очной дуэли в блестящем стиле обыграл своего главного соперника Криса Фрума. Он надел майку лидера после 10-го этапа и на протяжении 11 этапов удерживал преимущество в общем зачёте. Альберто Контадор трижды принимал участие в испанском Гран-туре (2008, 2012 и 2014), и теперь является трёхкратным победителем Вуэльты Испании.
В 2015 году Контадор поставил себе цель на сезон: победа на двух Гранд-турах - Giro d'Italia и Tour de France. 31 мая 2015 года 98-я Giro завершилась победой Альберто Контадора. Надев розовую майку после 5-го этапа, он потерял её только на один день (на 13 этапе он попал в завал, и майку надел Фабио Ару). На финише 6-го этапа произошёл крупный завал, в который попал и Контадор. Он травмировал плечо, но сумел восстановиться за несколько дней, и травма не помешала ему бороться за победу в гонке. Решающей для определения победителя общего зачёта стала индивидуальная разделка на 59,4 км (14 этап). Контадор выиграл у своего главного конкурента Фабио Ару 2 минуты 47 секунд. На 16-м, горном этапе, после восхождения на it:Passo del Mortirolo и с финишем в Априке, Альберто "привёз" Ару ещё 2 минуты 13 секунд. Перед двумя заключительными горными этапами Ару проигрывал 6 минут 5 секунд. Хорошая работа на двух последних горных этапах позволила Ару отыграть более четырёх минут и в итоге на финише гонки их разделила 1 минута и 53 секунды.
Но выиграть обе супермногодневки в 2015 году Контадор не смог. На Tour de France он занял пятое место, отстав от победителя, Кристофера Фрума, на 9 минут 48 секунд. Причиной такого выступления стала недостаточная, для победного выступления, физическая форма, которую Альберто не смог восстановить после Giro и очень хорошая форма главных претендентов на победу, Кристофера Фрума и Наиро Кинтаны.