W roku 1842 został przydzielony do pomocy duszpasterskiej przy katedrze w Nashville (miejscowy ordynariusz również był dominikaninem). Od roku 1845 był m.in. członkiem Kapituły Prowincjonalnej w Memphis, a także prowincjałem Prowincji św. Józefa Rzemieślnika.
31 maja 1850 r. otrzymał nominację na biskupa Monterey w Kalifornii. Sakrę otrzymał w rzymskim kościele San Carlo z rąk kard. Giacomo Fransoniego. Do swej diecezji dotarł pół roku później i rozpoczął rządy od poszukiwania kapłanów do pracy duszpasterskiej wśród miejscowej ludności. Zorganizował też pierwsze placówki edukacyjne prowadzone przez jezuitów i wyznaczył wikariusza biskupiego dla Dolnej Kalifornii należącej do Meksyku. Brał udział w Pierwszym Synodzie Plenarnym w Baltimore, który pod przewodnictwem prymasa Francisa Kenricka postanowił zreorganizować podział administracyjny Kościoła w zachodniej części kraju. 29 lipca 1853 r. powstała metropolia kalifornijska z siedzibą w San Francisco. Pierwszym metropolitą został bp Alemany. Miał odtąd przewodzić wielonarodowej prowincji kościelnej obejmującej około 500 tys. ludności przybyłej głównie z powodu gorączki złota. Za jego kadencji powstało w archidiecezji wiele szkół i uniwersytetów (m.in. Santa Clara University i University of San Francisco), a także nowa prowincja dominikanów.