Deborah «Debbie» Allen, bailarina, coreógrafa, actriz, directora y productora, nació el 16 de enero de 1950 en Houston, Texas, hija de Arthur Allen, dentista, y Vivian Ayers, poeta. Allen procede de una familia creativa: El hermano de Allen, «Tex» Allen, es músico de jazz, y su hermana mayor, Phylicia Rashad, es una actriz conocida por su papel de Claire Huxtable en The Cosby Show. Allen empezó a bailar a una edad muy temprana y a los 12 años se presentó a una audición en la Escuela de Ballet de Houston, pero se le negó la admisión por ser afroamericana. Por suerte, un bailarín ruso que vio actuar a Allen quedó tan impresionado con ella que la inscribió en secreto en la escuela, donde acabó convirtiéndose en una de las mejores alumnas.
A los 16 años, Allen hizo una audición en la Escuela de Artes de Carolina del Norte, pero le dijeron que no tenía el tipo de cuerpo adecuado para el ballet, una crítica habitual que se hace a muchas aspirantes a bailarinas negras para excluirlas del ballet clásico. Allen se sintió tan devastada por su rechazo que aparcó su carrera de bailarina durante varios años.
En 1968 Allen se matriculó en la Universidad Howard de Washington, D.C. Allí conoció a Mike Malone, un conocido coreógrafo y bailarín de D.C., que ayudó a Allen a recuperar la confianza en sí misma y pronto se convirtió en su mentor. En 1971, Allen se licenció en Arte Dramático en Howard con honores. Tras su graduación, se trasladó a Nueva York para seguir su carrera de actriz. En 1973, Allen fue elegida para el papel de «Beneatha» en el musical Raisin. En 1975, Allen se casó con su compañero de reparto en Raisin, Win Winford.
Allen comenzó a introducirse en el cine y la televisión y, en 1977, consiguió el papel protagonista en 3 Girls 3, una serie de la NBC que recibió críticas positivas pero que duró poco tiempo. En 1980, Allen consiguió el papel de la profesora de baile Lydia Grant en la película Fama, papel que repitió en la serie de televisión de 1982 del mismo nombre. La serie duró una sola temporada, pero Allen ganó tres premios Emmy por su coreografía.
En 1983 Allen y su primer marido se divorciaron, y al año siguiente se casó con el jugador profesional de baloncesto Norman Nixon. En 1986 Allen ganó su primer premio Tony por su interpretación y coreografía en Sweet Charity, de Bob Fosse. Dos años después, Allen comenzó a trabajar como directora y productora en la comedia de televisión Un mundo diferente. En 1990 produjo la película Amistad, dirigida por Steven Spielberg, que narraba la historia del fallido motín de 1839 de un barco de esclavos que se dirigía a Norteamérica.
En el año 2000 Allen escribió Dancing on the Wings (Bailando sobre las alas), sobre una bailarina que lucha contra sus problemas corporales. Al año siguiente abrió la Academia de Baile Debbie Allen en Nueva York y en 2002 lanzó una colección de cuidado de la piel para mujeres de color. Allen también participa como juez y mentora en el reality show So You Think You Can Dance? Actualmente Allen vive en Los Ángeles con su marido Norman Nixon, con quien tiene dos hijos, Vivian Nixon (bailarina) y Norman Nixon Jr. (jugador de baloncesto).