Свои первые турниры в рамках теннисного тура ITF как в одиночном, так и в парном разряде Алисия выиграла в 1998 году. Первый титул WTA завоевала в 2003 год на родине в Хобарте, где переиграла американку Эми Фразьер в упорном поединке. Доходит до финала в Сарасоте и Будапеште в одиночном, а в Бирмингеме и Нью-Хэйвене в парном разряде. Начало 2004 года сложилось неудачно: в парном разряде Молик уступает в Амелия-Айленд, в одиночном доходит до финала в Вене, но уступает в тяжелой борьбе. А вот вторая половина сложилась для неё превосходно: в Стокгольме она завоевывает сразу два титула (в паре и в одиночном разряде), в октябре побеждает в Цирюхе и Люксембурге, обыгрывая игроков топ-10 и победительницу Уимблдона 2004 Марию Шарапову, а перед этим неожиданно для всей Австралии приносит бронзовую медаль на Олимпиаде в Афинах, переиграв без боя подавленную Анастасию Мыскину 6-3 6-4. В микстах на Уимблдоне и US Open доходит до финалов с Тоддом Вудбриджем, но побед не удаётся добиться ни в одном из турниров. Напоследок берёт титул в паре на турнире в Филадельфии.
Молик продолжает побеждать и в начале 2005, с трудом выиграв турнир в Сиднее у подруги-соперницы Саманты Стосур. В Дохе и Майами выигрывает парные титулы со Светланой Кузнецовой. Неудачно проявила себя в Дохе в одиночном разряде. Уступает турнир в Дубаи в паре. Свой первый турнир Большого шлема она выиграла в 2005 году у себя на родине, на Australian Open, со Светланой Кузнецовой. Также на Australian Open вышла и в свой первый четвертьфинал турнира Большого шлема в одиночном разряде, уступив в нём Линдсей Дэвенпорт.
В 2006 году Молик отличилась лишь одним парным финалом, на турнире в Стамбуле, но и его проиграла. В 2007 году вышла в финалы парных разрядов в Дубаи, Страсбурге и Лос-Анджелесено главным достижением в этом году стала неожиданная вторая победа на турнире Большого шлема — на Roland Garros, в паре с Марой Сантанджело. Вышла на Уимблдоне с Йонасом Бьоркманом в свой третий финал в миксте, но вновь не смогла победить. Далее получила травму и заявила о временном уходе.
Залечив травмы, Молик возобновила тренировки. Выиграла несколько турниров ITF в 2009 году в одиночном и парном разрядах. В 2010 году свой первый турнир WTA после возвращения она сыграла в Брисбене, получив от организаторов wild card. Попала в основную сетку на Australian Open 2010, также получив от организаторов wild card, но уступила в первом же круге. Далее отметилась на турнире в Дубаи, где обыграла 16 сеяную китаянку Чжэн Цзе. Затем пройдя квалификацию дошла до 4-го круга Индиан-Уэллса, обыгрыв по ходу 29-ю сеяную Анабель Медину-Гарригес. Летом Молик добралась до второго круга Уимблдона. Окончила сезон она неудачно (лишь единожды выиграны два матча подряд и не одержано ни одной победы над игроками Top100)
В 2011 принимает уяастие в Австралийской серии турниров — Хобарте и Мельбурне, получив снова wild card. В обоих прошла лишь только первую стадию, причём на Australian Open 2011 в тяжелой борьбе переиграла Роберту Винчи 1-6 6-3 8-6, сказав позже, что хотела порадовать болельщиков, что она не могла проиграть в первом круге. Но уже в следующем раунде Молик уступила Петровой.