En el cine debutó en 1951 en la película Esa pareja feliz, de Juan Antonio Bardem, a la que siguieron multitud de papeles secundarios en alrededor de 120 películas. Entre ellas, El baile y Mi calle, ambas de Edgar Neville; Bienvenido, Mister Marshall, de Luis García Berlanga; Cómicos, de Bardem; La chica del trébol, de Sergio Grieco; Tormento, de Pedro Olea; La escopeta nacional, de Berlanga; La colmena, de Mario Camus; Dragon Rapide, de Jaime Camino; Amanece, que no es poco, de José Luis Cuerda; Las cosas del querer, de Jaime Chávarri; Todos a la cárcel, de Berlanga y El abuelo, de José Luis Garci, que rodó pocos meses antes de su muerte.

Como director, firmó Hoy no pasamos lista en 1948.

Su debut en el teatro se produjo en la obra La vida es sueño, de Calderón de la Barca, mostrando a lo largo de su carrera en los escenarios grandes dotes interpretativas para adaptarse a los papeles más diversos, ya dramáticos, ya cómicos. Entre sus obras teatrales destacan: En la ardiente oscuridad (1950), de Antonio Buero Vallejo, Vidas privadas (1950), de Noël Coward, Don Juan Tenorio (1951), de José Zorrilla, El baile (1952), Veinte añitos (1954) y Alta fidelidad (1957), las tres de Edgar Neville, La otra orilla (1954), de José López Rubio, La vida privada de mamá (1956), de Víctor Ruiz Iriarte, La malquerida (1957), de Jacinto Benavente, Tránsito de madrugada (1958), de Santiago Moncada, A media luz los tres (1953), La canasta (1955), Mi adorado Juan (1956) y Las entretenidas (1963), las cuatro de Miguel Mihura, La extraña pareja (1970), de Neil Simon, Cosas de papá y mamá. (1971) Nada de Hombres, de Francoise Dorín. (1978), de Alfonso Paso, Compañero te doy (1978) y Los misterios de la carne (1980), ambas de Juan José Alonso Millán, El jardín de los cerezos (1986), de Chejov,^[2]​ Hamlet (1989), de William Shakespeare y La Orestíada (1990), de Esquilo en el Festival de Teatro Clásico de Mérida.

Falleció de cáncer en Madrid el 24 de octubre de 1998 a los 78 años de edad. Sus restos mortales fueron incinerados en el Cementerio de La Almudena, en Madrid.

Medallas del Círculo de Escritores Cinematográficos^[3]​^[4]​^[5]​

Premios Goya

Premios de la Unión de Actores

• 1959: Premio del Sindicato Nacional del Espectáculo como mejor actor secundario por El baile.
• 1982: Premio ACE de la crítica de Nueva York como mejor actor secundario por La colmena.
• 1998: Premio TP de Oro especial a la trayectoria profesional (póstumo).

• Rafael Alonso en Internet Movie Database (en inglés).
• Listado películas
• Rafael Alonso en FilmAffinity
• https://www.rtve.es/play/