Tıp eğitimini takiben iç hastalıkları alanında uzmanlık yapmış, daha sonra kardiyoloji alanında çalışmalarını sürdürmüştür. Akademik kariyeri boyunca bilimsel araştırmalar yürütmüş, çok sayıda öğrenci ve uzmanlık eğitimi alan hekim yetiştirmiştir. 1986 yılında doçent, 1993 yılında profesör unvanını almıştır.
Prof. Dr. Bayram; Karadeniz Teknik Üniversitesi ve Selçuk Üniversitesi başta olmak üzere çeşitli yükseköğretim kurumlarında öğretim üyeliği görevlerinde bulunmuştur. Ayrıca Manisa Celal Bayar Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde kurucu dekan olarak görev yapmış; fakültenin akademik yapılanması, eğitim programlarının oluşturulması ve klinik altyapısının geliştirilmesi süreçlerinde aktif rol üstlenmiştir.
Trabzon’da faaliyet gösteren Trabzon Numune Eğitim ve Araştırma Hastanesi ile Ahi Evren Göğüs Kalp ve Damar Cerrahisi Eğitim ve Araştırma Hastanesi bünyesinde kardiyoloji kliniklerinin kurulması ve geliştirilmesine önemli katkılar sağlamıştır.
Bir süredir tedavi görmekte olduğu kanser hastalığı nedeniyle hayatını kaybeden Prof. Dr. Ali Bayram, akademik çalışmaları, yetiştirdiği öğrenciler ve sağlık hizmetlerine sunduğu katkılarla anılmaktadır.
