Allan Stewart Konigsberg nació el 1 de diciembre de 1935 en Brooklyn, Nueva York, Nueva York, EE. UU.
A los dieciséis años, Woody Allen comenzó a enviar historias de humor a diferentes periódicos. Después de escribir varias obras para la televisión y numerosas crónicas para revistas como Playboy, en 1961 decidió subirse al escenario y pronto empezó a recorrer algunos cabarets y estudios de televisión.
El productor Charles K. Feldman se fija en él y le ofrece la posibilidad de escribir el guion de ¿Qué tal, Pussycat? Al mismo tiempo, debutó como director con Lily la tigresa. Allen continúa con la comedia Toma el dinero y corre, antes de protagonizar Sueños de un seductor, de Herbert Ross. Pocos otros cineastas dirigirán a Woody Allen, Martin Ritt en Primera plana; Jean-Luc Godard en King Lear y Paul Mazursky en Escenas de un centro comercial.
Como realizador, Woody Allen se pasa al estilo cómico y satírico en películas como Todo lo que usted quería saber sobre el sexo (pero temía preguntar) y El dormilón, y el público comienza a verle como un pequeño y bondadoso hombre con gafas, y algo torpe. Sin embargo, se impuso gracias a sus obras más personales, teñidas de melancolía, aunque siempre con un cierto tono de burla hacia sí mismo: Dos extraños amantes –por la que gana el Oscar al Mejor Director y al Mejor Guión- y Manhattan. Ambas las protagoniza su primera musa, Diane Keaton. El cineasta homenajeará a Ingmar Bergman en los dramas Interiores, Septiembre y La otra mujer.
Los años 80 estuvieron marcados por el reencuentro con Mia Farrow, su nueva musa, que apareció en varios de sus largometrajes como La comedia sexual de una noche de verano y Maridos y mujeres. Adorado por los cinéfilos europeos, el cineasta neoyorquino se enamoró de su cultura inspirándose en Tchekhov en Hannah y sus hermanas, por la que gana el Oscar al Mejor Guión; en Dostoievski en Crimenes y pecados, y en Kafka en Sombras y niebla. Con cierta nostalgia, el cineasta rinde homenaje al music-hall en Broadway Danny Rose; a la radio de antaño en Días de radio, y al séptimo arte en La rosa púrpura del Cairo.
Pese a su escandalosa ruptura con Mia Farrow (Allen comparte ahora su vida con Soon-Yin Previn, la hija adoptiva de ambos) no alteró su productividad como cineasta y al contrario, revitalizó su estilo y provocó el muy solicitado reencuentro con Diane Keaton en la brillante comedia policíaca Misterioso asesinato en Manhattan. También en esta nueva etapa, Allen comenzó a trabajar con jóvenes talentos como Mira Sorvino, Edward Norton y Leonardo DiCaprio.
A mediados de los 2000, Allen rompió con su tendencia de rodar en Nueva York, para filmar en tres ocasiones consecutivas en Londres. La primera es Match Point, protagonizada por su nueva actriz fetiche Scarlett Johansson; la segunda Scoop, y la última El sueño de Casandra. Woody Allen continuó con su gira por Europa en España donde grabó Vicky Cristina Barcelona, protagonizada por Scarlett Johansson, Penélope Cruz y Javier Bardem.
Un año después el realizador regresó a su ciudad natal para dirigir Si la cosa funciona, un retrato de un cincuentón depresivo interpretado por Larry David. En 2010 estrena en las salas Conocerás al hombre de tus sueños, una comedia romántica protagonizada por Josh Brolin, Naomi Watts, Anthony Hopkins, Freida Pinto y Antonio Banderas. En Medianoche en París, relató el viaje de una pareja neoyorquina de vacaciones en la ciudad de la luz. Esta vez se rodeó de estrellas como Rachel McAdams, Owen Wilson, Marion Cotillard y Carla Bruni, la primera dama de Francia. La película inaugura el Festival de Cannes de 2011.
La película Blue Jasmine, una de sus películas más destacadas, fue protagonizada por Alec Baldwin, Cate Blanchett, Louis C.K., Andrew Dice Clay, Sally Hawkins y Peter Sarsgaard. Abriéndose a la aclamación de la crítica, la película le valió a Allen otra nominación al Premio de la Academia al Mejor Guión Original, y fue Blanchett quién recibió el Premio de la Academia a la Mejor Actriz.
Allen descansó de la dirección en su siguiente proyecto Fading Gigolo, donde co-protagonizó junto a John Turturro. En 2013, Allen filmó la comedia romántica Magia a la luz de la Luna en Niza, Francia y la película, ambientada en la década de 1920 en la Riviera francesa, es protagonizada por Colin Firth y Emma Stone.
De julio a agosto de 2014, Allen filmó el drama de misterio Irrational Man con Joaquin Phoenix, Emma Stone, Parker Posey y Jamie Blackley. Allen ha dicho que esta película, así como las siguientes tres que ha planificado, cuentan con la financiación y el apoyo total de Sony Pictures Classics. La siguiente película de Allen, Café Society, fue protagonizada por Jesse Eisenberg, Kristen Stewart y Blake Lively.
Allen es un apasionado fanático del jazz (notablemente destacado en las bandas sonoras de sus películas). Comenzó a tocar el clarinete cuando era niño y su nombre artístico como clarinetista es Woody Herman. Woody Allen y su New Orleans Jazz Band han estado tocando cada lunes por la noche en el Carlyle Hotel de Manhattan durante muchos años.
El 14 de enero de 2015, se anunció que Allen escribirá y dirigirá una serie de televisión para Amazon Studios, la cual se tituló Crisis en seis escenas y contó con la actuación de Miley Cyrus.