Cursó estudios de Economía. Comenzó dedicándose al teatro para después trabajar en el cine. Formó parte de la Escuela de Arguelles, etapa en la que rodó el cortometraje Querido Abraham (1963) y realizó algunos trabajos en televisión como Raimon hoy (1965) y Gatos en el tejado (1966).

También dirigió más de cien monográficos de tres minutos para el NO–DO y la serie televisiva Cuentos y leyendas (1968), junto a Josefina Molina, Antonio Giménez–Rico, José Luis Borau y Mario Camus. En 1969 le encargan rodar La vida en los teteclubs, mediometraje que no fue del agrado de los directivos, lo que supuso su salida del Noticiario–Documental franquista.

Su primer largometraje, El hombre oculto (1970), se presentó en el Festival de Venecia donde recibió buenas críticas, aunque en España fue censurado y su estreno fue problemático.

Al año siguiente estrena su segundo filme, Tirarse al monte (1971), que fue igualmente censurado y no llegó a estrenarse.

De este modo, Alfonso Ungría decidió dejar la dirección cinematográfica hasta el año 1975, cuando muere Franco. Durante estos años siguió trabajando en televisión, donde realizó Yllán, el mágico de Toledo (1973) y Museo vivo (1975). Durante la Transición española, Ungría vuelve al cine con las películas Gulliver (1976), Soldados (1977) y El juglar y la reina (1978), codirigido junto a Jaime Chávarri, Fernando Méndez Leite y el cubano Roberto Fandiño; así como con el episodio El amor es algo maravilloso (1980), perteneciente al largometraje colectivo Cuentos eróticos, en el que también trabajaron Chávarri, Fernando Colomo, Augusto Martínez Torres, Josefina Molina, Emma Cohen, Juan Tébar, Jesús García de Dueñas y Enrique Brasó. Otro trabajo que realizó para televisión es Cervantes (1981), en cuyo guión participó el fallecido Premio Nobel Camilo José Cela.

Alfonso Ungría rodó La conquista de Albania (1983), una película en la que algunas de sus secuencias fueron rodadas en el castillo de Loarre (Huesca). Este emplazamiento ha sido utilizado por Ridley Scott en su película El reino de los cielos (2005).

En 1986 rueda el cortometraje Ehun metro y actúa en la película de Augusto Martínez Torres, El pecador impecable (1987).

Lazos (1993) es una película rodada para televisión en cuyo guión participó el director Joaquín Oristrell. Este director y su hermano, Alfonso Oristrell, fueron los guionistas de la película más aplaudida de Ungría: África (1996), que dio a conocer a Elena Anaya, quien más tarde actuó en Barrio (1998), de Fernando León de Aranoa, y en Van Helsing (2004), de Stephen Sommers.

Su trabajo Cien metros (1997), basado en la novela de Ramón Saizarbitoria, narra los últimos minutos de la vida de un etarra herido de muerte.

El deseo de ser piel roja (2001), protagonizada por Pepe Sancho, tiene los ingredientes de una película del Oeste con entramado de triángulo amoroso.

En 2004 participó en Hay motivo con su cortometraje Verja, donde trata el tema de la inmigración. Precisamente, una historia de inmigrantes podrá ser su siguiente largometraje: Martín (2007), del que todavía está ultimando el guión.