Nancy Anne Allen, üç çocuğun en küçüğü olarak New York'un Bronx semtinde doğdu ve büyüdü. Babası Eugene Allen, New York'ta bir polis teğmeniydi. Genç yaşta, Sahne Sanatları Yüksek Okulu'nda dans kariyeri için eğitim aldı ve ardından Jose Quintano'nun Genç Profesyoneller Okulu'na katıldı. Nancy, 15 yaşından itibaren düzinelerce televizyon reklamında oynadıktan sonra ilk kez Jack Nicholson'ın oynadığı The Last Detail (1973) filminde rol aldı. Üç yıl sonra, yönetmen Brian De Palma tarafından beyaz perdeye aktarılan Stephen King'in Carrie (1976) filmindeki Chris Hargensen rolüyle geleceğin tüm orospu-tanrıça gençleri için bir standart oluşturdu. Nancy daha sonra 1979 yılında De Palma ile evlendi. Daha sonra Steven Spielberg'in Beatles Hayranları (1978) filminde rol aldı; sonraki birkaç yıl boyunca sadece De Palma'nın filmlerinde göründü: Home Movies (1979), Cani (1980) ve Patlama (1981) filminde John Travolta ile birlikte rol aldı.De Palma'dan 1984'te boşandıktan sonra, Nancy'nin film fırsatlarının daraldığı düşünülüyordu, ancak daha sonra Peter Weller ile birlikte bilimkurgu kült filmi Robot polis'te (1987) Memur Anne Lewis rolünü oynadığında tüm dünyayı şaşırttı. Burada, cinsiyeti eylemlerine engel olmayan sert ama aynı zamanda kadınsı bir kadın polis olarak başka bir standart sağladı. Robocop'un (1987) başarısından sonra, ikinci devam filmi Kötü Ruh 3'te (1988) Patricia Gardner rolünde oynadı. RoboCop 2'de (1990) geri döndü ve karakteriyle daha fazla bütünleşmek için Nancy gerçekten dövüş sanatları ve polis eğitimi aldı. RoboCop 3'te (1993) tekrar geri döndü, ancak rol arkadaşı Peter Weller bu kez rol almadı. 1993 yılında Nancy, Acting on Impulse (1993) filminde diğer birkaç deneyimli yıldıza katıldı ve aynı yıl rol arkadaşı Craig Shoemaker ile evlendi. Birkaç yıl sonra Craig'den boşanan ve bir süre sonra yeniden evlenen Nancy daha sonra çeşitli filmlerde rol aldı: Dusting Cliff 7 (1997), Secret of the Andes (1998), Circuit (2001) ve Steven Soderbergh'in Aşk ve Para (1998) filminde konuk oyuncu olarak yer aldı. Son performansı televizyon dizisi Law & Order içindi: Special Victims Unit (1999) dizisinde 2 Aralık 2003 tarihinde yayınlanan "Escape" bölümünde oynadı. Allen, aralarında Dressed to Kill (1980), Carrie (1976), Blow Out (1981), Poltergeist III (1988) ve RoboCop üçlemesinin de bulunduğu en ünlü filmleriyle ilgili bir dizi belgeselde rol aldı. Ayrıca Donald Pleasence ile birlikte Andrew J. Kuehn'in korku filmi belgeseli Terror in the Aisles'ın (1984) sunuculuğunu yaptı.Güçlü ama aynı zamanda kadınsı bir kadın imajını yansıtmakla ilgilenerek, kendisine her zaman teklif edilen kurban rollerinden uzaklaşmayı başardı, ayrıca çoğu aksiyon filmindeki güzel ama aptal kadın klişesinden de uzaklaşabildi. Örnek olmak için Volvo arabasını Hybrid bir araba ile değiştiren bir çevreci. Ayrıca WeSpark adlı vakfı kuran arkadaşı aktris Wendie Jo Sperber ile birlikte meme kanserine karşı bir aktivisttir. Televizyonda son olarak rol arkadaşı John Travolta'nın Inside E! hikayesinde ve Travolta'nın A&E Biyografisi'nde göründü - her ikisi de 2004'te ortaya çıktı. Allen bugünlerde ailesi ve arkadaşlarıyla birlikte Amerika Birleşik Devletleri'nde sakin bir hayat yaşıyor.