Deborah „Debbie“ Allen, Tänzerin, Choreografin, Schauspielerin, Regisseurin und Produzentin wurde am 16. Januar 1950 in Houston, Texas als Tochter des Zahnarztes Arthur Allen und der Dichterin Vivian Ayers geboren. Allen stammt aus einer kreativen Familie: Allens Bruder „Tex“ Allen ist Jazzmusiker, und seine ältere Schwester Phylicia Rashad ist eine Schauspielerin, die durch ihre Rolle als Claire Huxtable in der Cosby Show bekannt wurde. Allen begann schon sehr früh mit dem Tanzen und bewarb sich im Alter von 12 Jahren an der Houston Ballet School, wurde aber nicht aufgenommen, weil sie Afroamerikanerin war. Glücklicherweise war ein russischer Tänzer, der Allens Auftritte gesehen hatte, so beeindruckt von ihr, dass er sie heimlich an der Schule anmeldete, wo sie schließlich eine der besten Schülerinnen wurde.
Im Alter von 16 Jahren sprach Allen an der North Carolina School of the Arts vor, doch man sagte ihr, dass sie nicht den richtigen Körpertyp für das Ballett habe – ein gängiger Vorwurf, der vielen aufstrebenden schwarzen Ballerinen gemacht wird, um sie vom klassischen Ballett auszuschließen. Allen war von ihrer Ablehnung so erschüttert, dass sie ihre Tanzkarriere für mehrere Jahre auf Eis legte.
1968 schrieb sich Allen an der Howard University in Washington, D.C. ein. Dort lernte sie Mike Malone kennen, einen bekannten Choreographen und Tänzer aus Washington, der Allen half, ihr Selbstvertrauen wiederzuerlangen, und bald ihr Mentor wurde. 1971 schloss Allen ihr Studium an der Howard University mit „cum laude“ ab. Nach ihrem Abschluss zog sie nach New York City, um eine Schauspielkarriere anzustreben. 1973 wurde Allen als „Beneatha“ in dem Musical Raisin besetzt. 1975 heiratete Allen ihr Raisin-Darsteller-Kollege Win Winford.
Allen begann, sich in Film und Fernsehen zu engagieren und bekam 1977 die Hauptrolle in 3 Girls 3, einer positiv besprochenen, aber kurzlebigen NBC-Serie. 1980 bekam Allen die Rolle der Tanzlehrerin Lydia Grant in dem Film Fame, eine Rolle, die sie 1982 in der gleichnamigen Fernsehserie wieder aufnahm. Die Serie lief nur eine einzige Staffel, aber Allen erhielt drei Emmy-Preise für ihre Choreografie.
Im Jahr 1983 ließen sich Allen und ihr erster Ehemann scheiden, und im folgenden Jahr heiratete sie den Profi-Basketballspieler Norman Nixon. 1986 gewann Allen ihren ersten Tony Award für ihre Darstellung und Choreografie in Bob Fosses Sweet Charity. Zwei Jahre später begann Allen als Regisseurin und Produzentin bei der Fernsehsitcom A Different World zu arbeiten. 1990 produzierte sie den von Steven Spielberg inszenierten Film Amistad, der die Geschichte der erfolglosen Meuterei eines Sklavenschiffs auf dem Weg nach Nordamerika im Jahr 1839 erzählte.
Im Jahr 2000 schrieb Allen das Buch Dancing on the Wings über eine Tänzerin, die mit Körperproblemen kämpft. Im folgenden Jahr eröffnete sie die Debbie Allen Dance Academy in New York und brachte 2002 eine Hautpflegekollektion für farbige Frauen heraus. Allen hat auch Gastauftritte als Jurorin und Mentorin in der Reality-Show So You Think You Can Dance? Heute lebt Allen in Los Angeles mit ihrem Ehemann Norman Nixon, mit dem sie zwei Kinder hat, Vivian Nixon (eine Tänzerin) und Norman Nixon Jr. (ein Basketballspieler).