Se especializa en la ilustración de libros de fantasía, y podemos disfrutar de sus trabajos en Hadas (Faeries) junto con Brian Froud en 1978, Lavondyss de Robert Holdstock, la colección de leyendas The Mabinogion, en 1984 el libro Castles con David Day, The Mirrorstone de Michael Palin (1985), primer libro donde aparecen hologramas, por los que gana un premio a la innovación; The Moons Revenge de Joan Aitken (1986) y Merlin Dreams de Peter Dickinson (1988). En 1993 gana el premio Kate Greenaway Medal al mejor ilustrador por Black Ships Before Troy de Rosemary Sutcliffe.

Su mayor reconocimiento llega con las ilustraciones para las obras de Tolkien, con diferentes publicaciones de El Señor de los Anillos. En especial la edición del centenario de HarperCollins, un lujoso tomo que incluye La Comunidad del Anillo, Las Dos Torres, El Retorno del Rey y los Apéndices, que obtuvo un gran éxito y donde aportó hasta cincuenta dibujos. En 1994 ilustra el libro de David Day El Anillo de Tolkien, y tres años después participa en una nueva edición ilustrada de El Hobbit.

En 1999 comienza la adaptación cinematográfica de la trilogía de Tolkien, El Señor de los Anillos, y su director Peter Jackson decide llamarle para participar en el diseño artístico junto con John Howe. Lee se integró de lleno en el diseño conceptual de escenarios, objetos, armas, miniaturas, etc. Realizó una gran cantidad de dibujos que sirvieron de inspiración para diseñar y construir infinidad de material para las películas y llegó a participar en la elaboración de los decorados. En 2004 recibe el oscar a la mejor dirección artística por El Retorno del Rey. También consiguió aparecer en la trilogía como figurante, en La Comunidad del Anillo como uno de los nueve reyes de los hombres en el prólogo, y en Las Dos Torres siendo un hombre de Rohan.

Colaboró como diseñador conceptual en otras películas de tinte fantástico como Legend (1985), Erik el Vikingo (1989) y la serie de televisión Merlín (1998). Sus últimas colaboraciones han sido en el diseño de producción de la película King Kong de Peter Jackson y en el dibujo conceptual de Las Crónicas de Narnia, en 2005.

En ese mismo año publica el Libro de Bocetos de El Señor de los Anillos ("The Lord of the Rings Sketchbook") y mientras se encuentra en sus viajes promocionales decide escribir un blog personal para hablar de sus vivencias, seguir su andadura y poder disfrutar de sus dibujos: http://www.theonering.net/alanleeblog/wordpress/ además se puede visitar su web oficial: http://www.alan-lee.com

En 2007 realiza nuevas ilustraciones para el calendario anual de Tolkien, con bocetos previos y anotaciones manuscritas. Pero su gran trabajo para este año se trata de sus dibujos para el nuevo libro de Christopher Tolkien, basado en los escritos de su padre, Los Hijos de Húrin, para el cual también ilustra la portada.