Robert Allen urodził się 28 marca 1906 roku w Mount Vernon w stanie Nowy Jork jako Irvine E. Theodore Baehr. Nazwisko Robert Allen było pseudonimem artystycznym przyjętym na potrzeby kariery filmowej. Był synem (dane rodziców są różnie podawane w źródłach archiwalnych) i wychował się w stanie Nowy Jork. Otrzymał staranne wykształcenie — ukończył New York Military Academy w 1924 roku, a następnie Dartmouth College w 1929 roku, zdobywając dyplom z filologii angielskiej. Po studiach pracował w bankowości, jednak w czasie Wielkiego Kryzysu bank, w którym był zatrudniony, zbankrutował. Następnie pracował jako pilot komercyjny w Curtis Flying Service; również to przedsiębiorstwo upadło. Te doświadczenia ostatecznie skłoniły go do podjęcia kariery aktorskiej. Zadebiutował filmowo już w 1926 roku w „The Quarterback”. Na początku lat 30. pojawił się m.in. w komedii „Animal Crackers” z udziałem Groucho Marxa i braci Marx. Choć współpracował z różnymi wytwórniami, jego najważniejszy kontrakt wiązał go ze studiem Columbia Pictures, które próbowało wykreować go na gwiazdę westernów. W latach 1936–1937 występował w serii filmów jako „Bob Allen, Ranger”, stając się rozpoznawalnym bohaterem kina przygodowego klasy B. Mimo prób budowania kariery gwiazdorskiej nie utrzymał długotrwałej pozycji w czołówce Hollywood. W latach 40. stopniowo wycofał się z regularnego grania w filmach. Osiadł w Oyster Bay na Long Island, gdzie z powodzeniem pracował jako agent nieruchomości. Sporadycznie wracał jeszcze na ekran — jednym z jego późnych występów był udział w horrorze „Raiders of the Living Dead” (1986). W życiu prywatnym był dwukrotnie żonaty. Jego pierwszą żoną była aktorka Evelyn Peirce, z którą zawarł związek w latach 30. i pozostał aż do jej śmierci w 1960 roku. Mieli dwoje dzieci — syna i córkę. Synem aktora jest Ted Baehr (ur. 1946), znany amerykański krytyk medialny i założyciel organizacji Movieguide. W 1964 roku Allen poślubił Frances Cookman, z którą spędził późniejsze lata życia. Pozostawił po sobie liczną rodzinę, w tym siedmioro wnucząt. Robert Allen zmarł 9 października 1998 roku w Oyster Bay na Long Island w stanie Nowy Jork na skutek raka i powikłań związanych z zapadniętym płucem. Dożył 92 lat, przeżywając swoją pierwszą żonę o blisko cztery dekady. W historii kina zapisał się jako przykład aktora, którego Hollywood próbowało wykreować na gwiazdę westernów, a który ostatecznie odnalazł stabilność i sukces poza przemysłem filmowym.