Allen nasceu em um pequeno povoado do estado de Nova York, nos Estados Unidos, em 4 de agosto de 1932. Após obter um mestrado em Matemática e continuar sua educação na Universidade de Michigan, ela começou a trabalhar na reconhecida empresa de tecnologia IBM.
O que no início foi um simples emprego para pagar a volumosa dívida de seus estudos universitários logo se transformou em uma carreira de sucesso de quase meio século, durante a qual realizou importantíssimas contribuições à computação atual, além de receber diversos prêmios e honras. Em 2006, conquistou o Prêmio Turing, rompendo a barreira de gênero existente desde a criação da honraria, quatro décadas antes. Seguiram-se a ela Barbara Liskow, em 2008, e Shafrira Goldwasser, em 2012.
"O trabalho de Fran Allen teve um impacto enorme na pesquisa compiladores. Tanto sozinha como em trabalho conjunto com John Cocke, ela introduziu muitas das abstrações, algorítimos e implementações que criaram a base para a tecnologia de optimização de programas automáticos. O trabalho de 1966 de Allen, "Program Optimization" (Otimização de Programas), foi a base conceitual para a análise sistemática e transformação dos programas de computador. Esse trabalho introduziu o uso de estruturas grafo-teoréticas para codificar o conteúdo de programas para derivar e identificar oportunidades de otimização de forma automática e eficiente. Seus trabalhos de 1970, "Control Flow Analysis" e "A Basis for Program Optimization", estabeleceram "intervalos" como o contexto para análise e otimização eficiente e efetiva do fluxo de dados. Seu trabalho de 1971 com Cocke, "A Catalog of Optimizing Transformations", forneceu a primeira descrição e sistematização de transformações em optimização. Seus trabalhos de 1973 e 1974 sobre análise de fluxo de dados interprocedural estendeu a análise para programas inteiros. Seu trabalho de 1976 com Cocke descreve uma das duas principais estratégias de análise usadas em otimização de compiladores hoje em dia. Allen desenvolveu e implementou seus métodos como parte de compiladores para a IBM STRETCH-HARVEST e o experimental Advanced Computing System. Esse trabalho estabeleceu a viabilidade e estrutura das máquinas modernas - e otimizadores de código independente. Ela começou a estabelecer e liderar o Projeto PTRAN sobre execução paralela automatizada de programas FORTRAN. Seu time de PTRAN desenvolveu novos esquemas de detecção de paralelismo e criou o conceito de gráfico de dependência de programas, um método de de estruturação primária usado pela maioria dos compiladores de paralelização.
-—Association For Computing Machinery (ACM), Citação para o Prêmio Turing 2006[6]