Tout jeune, Woody Allen écrit des articles humoristiques, puis des sketches pour d'autres, avant de se lancer sur scène.

Remarqué, il imagine le scénario de QUOI DE NEUF PUSSYCAT ? de Clive Donner (1965), dans lequel il joue, puis dirige son premier film, LILY LA TIGRESSE (1966), apparaît dans CASINO ROYALE (Val Guest, 1967), et se lance dans une création dès lors intensive.

Les comédies loufoques s'enchaînent, PRENDS L'OSEILLE ET TIRE-TOI (1969), BANANAS (1971), TOUT CE QUE VOUS AVEZ TOUJOURS VOULU SAVOIR SUR LE SEXE... (1972).

Arrive la rencontre avec Diane Keaton sur TOMBE LES FILLES ET TAIS-TOI d'Herbert Ross (1972). Allen la filme dans WOODY ET LES ROBOTS (1973), GUERRE ET AMOUR (1975), INTÉRIEURS et dans les triomphaux ANNIE HALL (1977) et MANHATTAN (1979).

Ils se retrouveront avec RADIO DAYS (1987) et MEURTRE MYSTÉRIEUX À MANHATTAN (1993). Le ton des films se fait parfois plus grave, mais l'image phare du névrosé new-yorkais obsédé par les femmes, les psys et la logorrhée domine.

Woody Allen croise ensuite Mia Farrow qui devient sa muse de COMÉDIE ÉROTIQUE D'UNE NUIT D'ÉTÉ (1982) à MARIS ET FEMMES (1992), avec les succès LA ROSE POURPRE DU CAIRE (1985) et HANNAH ET SES SŒURS (1986), les drolatiques ZELIG (1983), BROADWAY DANNY ROSE (1984), ALICE (1990), OMBRES ET BROUILLARD (1991) et les sombres SEPTEMBER (1987), UNE AUTRE FEMME (1988) et CRIMES ET DÉLITS (1989).

Le cinéaste chouchou du grand public cinéphile visite le film noir (COUPS DE FEU SUR BROADWAY, 1994), la comédie musicale (TOUT LE MONDE DIT I LOVE YOU, 1996) tournée en partie à Paris, le film de casse (ESCROCS MAIS PAS TROP, 2000), la reconstitution rétro (ACCORDS & DÉSACCORDS, 2000, LE SORTILÈGE DU SCORPION DE JADE, 2001) et les affres de la création (HARRY DANS TOUS SES ÉTATS, 1997, CELEBRITY, 1998, HOLLYWOOD ENDING, 2002, MELINDA ET MELINDA, 2004).

Il filme souvent l'irruption de jeunes filles dans la vie tranquille d'hommes mûrs, de MANHATTAN à WHATEVER WORKS (2009) en passant par MAUDITE APHRODITE (1995).

Attiré par l'Europe, il tourne une trilogie meurtrière et cynique à Londres (MATCH POINT, 2005, SCOOP, 2006, LE RÊVE DE CASSANDRE, 2007), qu'il retrouve pour le chassé croisé amoureux VOUS ALLEZ RENCONTRER UN BEL ET SOMBRE INCONNU (2010), tout comme il filme des marivaudages en Espagne (VICKY CRISTINA BARCELONA, 2008) et en France (MINUIT À PARIS, 2011).

Woody Allen apparaît également dans LE PRÊTE-NOM de Martin Ritt (1976), KING LEAR de Jean-Luc Godard (1987) et double une FOURMIZ de Tim Johnson (1998). Il publie des romans, des essais, des pièces (dont « Death », « God », « Adultères », « Puzzle »), et joue de la clarinette dans un groupe de jazz Nouvelle-Orléans, au centre du documentaire WILD MAN BLUES de Barbara Kopple (1998).