Настоящее имя — Аллан Стюарт Конигсберг (Allen Stewart Konigsberg)
Студентом нью-йоркского университета начал писать скетчи для телевидения, ночных клубов и журналов, писал сценарии для телесериалов. Выступал как актер-комик в ночных клубах, писал пьесы для бродвейских театров. Пишет сценарий, режиссирует и снимается в главной роли практически каждого своего фильма. Снимает фильмы в жанре интеллектуальной комедии.
Настоящий дебют в кино пришелся на фильм Что новенького, киска?, где Вуди Аллен одновременно выступил в качестве актера и сценариста. В 1969 г. на экран вышла комедия Забирай деньги и беги. К концу 1960-х гг. Аллен завоевал репутацию крупнейшего комедиографа американского экрана, работающего в традиции характерного еврейского юмора и парадоксальных хасидских притч.
За фильм Энни Холл 1977 г. Аллен получил четыре Оскара. В 1980 г. выходит фильм Манхэттен и Воспоминания о звездной пыли. Через три года появилась успешная картина Зелиг (Zelig).
В 90-х гг. выходят фильмы Алена Все говорят, что я тебя люблю (Everyone Says I Love You), Сладкий и гадкий(Sweet and Lowdown).
Более поздние работы: Проклятие нефритового скорпиона (The Curse of the Jade), Голливудский конец (Hollywood Ending), Мелинда и Мелинда (Melinda and Melinda), Матч пойнт (Match Point).
Трижды был женат.