Тим Алън е роден на 13 юни 1953-та год. в Денвър, Колорадо, САЩ. Майка му Марта Катерин е обществен работник, а баща му – Джералд М. Дик е брокер на недвижими имоти. Той е третият от петима братя. Баща му умира в катастрофа, след като е блъснат от пиян шофьор, докато Алън е на 11. Две години по-късно, майка му се омъжва отново за училищната си любов, който работи като бизнес администратор и се премества заедно с шестте си деца в Бирмингам, Мичиган, САЩ – предградие на Детройт, където живее с новия си съпруг и неговите три деца.
Актьорът посещава Seaholm High School, където участва в театрални и музикални часове, от където получава любовта си към класическото пиано. След това се записва в Michigan University, където прекарва малко време и се премества в Western Michigan University през 1974.Там работи в студентското радио и се дипломира като Бакалавър по телекомуникации – специалност радио и телевизия през 1976-та год., като допълнителни специалности има философия и дизайн. През 1998-ма год. университетът го награждава със степен по изкуствата и с Орден на изтъкнатите възпитаници.
През 1978-ма година е арестуван за разпространение на наркотици и прекарва две години в затвора. След като излиза от там той иска да започне на чисто, а съдбата му предлага шанс. Негов приятел го предизвиква на бас и така той започва актьорската си кариера като комедиант в Comedy Castle в Детройт. По-късно той прави няколко специални продукции „Dirtiest Dozen“ (1988) и „Tim Allen: Men Are Pigs“ (1990).
През 1991 става звезда на собствен хитов сериал, наречен „Home Improvement“ (1991). Докато работи в телевизията той успява да заснеме и редица култови комедии, сред които „The Santa Clause“ (1994), „Toy Story“ (1995), „Toy Story 2“ (1999), „Galaxy Quest“ (1999), „Big Trouble“ (2002) и „Joe Somebody“ (2001).
Тим Алън има собствена марка за инструменти и притежава собствен състезателен отбор „Tim Allen/Saleen RRRRacing“.
Актьорът има два брака и две дъщери. Републиканец е и показва открито своите политически възгледи.
