Tijdens een blessure van Oswaldo Sánchez debuteerde Talavera in 2005 in het eerste elftal van Club Deportivo Guadalajara. Hij speelde wedstrijden in de Primera División de México en de Copa Libertadores. Sánchez bleef echter de eerste doelman. In 2006 werd Sánchez opgenomen in de selectie voor het Wereldkampioenschap voetbal in Duitsland, waardoor Talavera weer een basisplek kreeg. Nadat Sánchez terugkeerde in het volgende seizoen werd Talavera tot derde doelman gemaakt door coach José Manuel de la Torre, achter Luis Ernesto Michel. Toen Sánchez in 2007 vertrok bij Guadalajara werd Michel eerste en Talavera tweede doelman. Hierna kwam hij niet meer in actie voor de club en besloot hij te vertrekken om zo aan meer speelminuten te komen.
In 2008 werd Talavera verhuurd aan Club Tigres voor een seizoen. Hij speelde echter slechts drie wedstrijden en bleef de rest van het seizoen reservedoelman achter Óscar Pérez. Toen Pérez zich blesseerde en Talavera in principe voor een basisplaats in aanmerking kwam liep die op een training zelf ook een blessure op, waardoor de derde doelman opgesteld werd. Na zijn herstel nam Talavera afscheid van Club Tigres en werd hij verkocht aan Deportivo Toluca FC. Daar was hij eerst reservedoelman achter de Argentijn Hernán Cristante, die afhaakte door een blessure, waarna Talavera eerste doelman werd. In 2010 kreeg hij het rugnummer 1, waarmee hij de status als eerste doelman officieel kreeg.
Interlandcarrière
Op 27 januari 2011 werd Talavera opgeroepen voor een vriendschappelijke interland tegen Bosnië en Herzegovina. In de 22-koppige selectie waren nog vier andere spelers van Toluca opgenomen. Talavera kreeg echter geen speelminuten. Op 17 maart 2011 werd hij door bondscoach De la Torre opgeroepen voor een reeks vriendschappelijke wedstrijden. Op 26 maart2011 maakte hij zijn debuut tegen Paraguay. Mexico won met 3-1. Voor de CONCACAF Gold Cup 2011 werd hij opgeroepen als derde doelman, achter José de Jesús Corona en Guillermo Ochoa. Omdat Corona deelnam aan een gevecht tijdens de wedstrijd van Corona's club Cruz Azul en Monarcas Morelia en werd gepasseerd door de bondscoach en Ochoa kampte met gezondheidsproblemen, werd Talavera echter eerste doelman. Met één interland als eerdere ervaring speelde hij vijf wedstrijden voor Mexico, waaronder de finale tegen de Verenigde Staten.
In 2013 werd Alfredo Talavera opgenomen in de selectie van Mexico voor de FIFA Confederations Cup. Het team werd in de eerste ronde uitgeschakeld en Talavera werd geen speelminuten gegund.