سید احمد علمالهدی از سال ۱۳۳۸ در حوزه علمیه مشهد نزد ادیب نیشابوری، سید احمد مدرس یزدی، مرتضی شاهرودی، علی مشکینی، فیض گنابادی سطوح حوزوی را فراگرفت. سپس در درس خارج فقه سید محمدهادی میلانی به مدت هفت سال شرکت کرد.
وی از سال ۱۳۵۹ تا مرداد ۱۳۶۱ مسئولیت کمیته انقلاب اسلامی منطقه یک تهران را عهدهدار بود و پس از مدتی به عضویت شورای مرکزی جامعه روحانیت مبارز تهران درآمد. از سال ۱۳۶۱ به همراه محمدرضا مهدوی کنی و باقری کنی اقدام به تأسیس دانشگاه امام صادق نمود. وی به مدت ۲۲ سال به عنوان عضو هیئت علمی در سمت معاونت آموزشی و تحصیلات تکمیلی این دانشگاه فعالیت نمود.
سید احمد علمالهدی در تاریخ ۱۷ فروردین ۱۳۸۴ با حکم رهبر انقلاب اسلامی به عنوان امام جمعهٔ شهر مشهد انتخاب شد. وی در سال ۱۳۸۵ با شرکت در انتخابات مجلس خبرگان رهبری به عنوان نفر دوم از استان خراسان رضوی انتخاب شد و از آن پس به عنوان نماینده خبرگان نیز فعالیت مینماید.