Родился Тим Аллен в Денвере (штат Колорадо) 13 июня 1953 года.
Когда Тиму было 11 лет, его отец - Джеральд Дик, моряк, погиб при столконении с машиной пьяного водителя, когда вез свою семью с фультбольной игры Университета Колорадо. Мать Тима снова вышла замуж и Тим, вместе со своими шестью братьями переехал в бирмингемский Мичиган (пригород Детройта).
С детства Тима отличала страсть к лицедейству и любовь к юмору. В школе Аллен был кем-то наподобие классного клоуна, используя юмор, и как средство защиты, и как средство нападения.
Окончив Мичиганский университет, Аллен получил специальность телевизионного продюсера, но вскоре он попался на продаже наркотиков и был осужден на восемь лет тюремного заключения. В тюрьме Аллен организовал развлекательное шоу для заключенных, разыгрывал юмористические скетчи и сценки. Через два года он был освобожден за примерное поведение.
На свободе Аллен начал выступать с комическими номерами в ночных клубах, был замечен и приглашен на телевидение в студию «Дисней», где должен был сниматься в комическом сериале по мотивам фильма «Тернер и Хуч». Тогда же Тим придумал пародию на телевизионный магазин и предложил студии свою идею. Так возникло одно из популярных американских семейных шоу «Большой ремонт», а на экранах появился отец семейства Тим Тейлор, который вместе со своей женой Сьюзен воспитывает троих хулиганистых сыновей и попадает во всевозможные комические ситуации.
Роль Тима Тейлора принесла Тиму Аллену премию «Золотой глобус», шесть лет подряд получал он получал приз зрительских симпатий как актер телевизионных сериалов. В последний сезон за каждую серию «Большого ремонта» Аллен получал по миллиону двести пятьдесят тысяч долларов. Кроме того, он написал несколько сценариев, сам ставил фильмы.
Наиболее заметными работами актера на больших экранах в этот период становятся главная роль в культовой для американцев комедии «Санта-Клаус» (1994), собравшей в прокате около 200 миллионов долларов и озвучивание Капитана Базза Светлячка в полнометражных мультфильмах «История Игрушек» (1995) и «История Игрушек 2» (1999).
Закончив показ шоу «Большой ремонт», после 8-ми сезонов, актер возвращается на большие экраны с ролью в, провалившемся в прокате фильме «Тот, которого заказали» (2001). После появления еще в двух провальных картинах: «Крутой Джо» (2001) и «Большие неприятности» (2002), актер снимается в прогнозируемо успешной второй части рождественской истории «Санта Клаус 2» (2002), собравшей в прокате около 170 миллионов.
В новом тысячелетии актер продолжил активно сниматься, однако только лишь две картины с его участием приходятся зрителям по вкусу: «Санта Клаус 3» (2006) и «Реальные кабаны» (2007).
Зрители считают Тима хорошим семьянином. И чаще всего с некоторым недоверием относятся ко всему тому, что рассказывают газетчики о его личной жизни. А было у него за эти годы всякое. Попадал в участок за вождение автомобиля в нетрезвом виде. Лечился от алкоголизма. Изменял жене. Но Тиму все прощалось. Хотя бы потому, что над любым своим недостатком актер умел посмеяться.
Тим Аллен — автор автобиографических книг, написанных в юмористическом ключе.