Alice Kirchheim studierte an der Technischen Universität Hamburg Informatikingenieurwesen. 2011 wurde sie an der Universität Bremen im Fachbereich Produktionstechnik über ein Verfahren zur automatischen Erkennung von Stückgütern für die automatische Entladung promoviert. Von 2014 bis 2019 war sie in unterschiedlichen Unternehmen mit der Planung und Auslegung manueller und automatischer intralogistischer Systeme befasst. Seit 2019 ist sie Professorin, zuerst an der Hochschule für angewandte Wissenschaften in Aalen, anschließend an der Helmut-Schmidt-Universität / Universität der Bundeswehr in Hamburg und seit 2024 ist sie Inhaberin des Lehrstuhls Förder- und Lagerwesen an der Technischen Universität Dortmund und Institutsleiterin am Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML. 2026 wurde sie zudem ins Direktorium des Lamarr-Instituts für Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz berufen.