De 1961 à 1964, il est acteur de cabaret, c'est là qu'il est remarqué par le producteur Charles Feldman, qui l'engage pour écrire et jouer dans "Quoi de neuf Pussycat ?" en 1965.
Woody Allen réalise son premier film, "Lily La Tigresse" l'année suivante détournant un long-métrage en provenance de Hong Kong. Il s'attelle par la suite à l'écriture d'une pièce de théâtre, "Play It Again". (Elle sera adaptée au cinéma en 1972 sous le nom "Tombe Les Filles Et Tais-Toi"). Sa première véritable réalisation "Prends l'oseille et tire-toi" en 1969 est suivie par "Bananas" en 1971, "Tout Ce Que Vous Avez Toujours Voulu Savoir Sur Le Sexe Sans Jamais Oser Le Demander" en 1972 et "Woody et les Robots" en 1973, faisant de Woody Allen un metteur en scène incontournable du cinéma américain.
A partir de 1975, il se tourne vers des thèmes mi-sérieux, mi-comiques, qu'il traite dans des films comme "Guerre Et Amour" et surtout "Annie Hall" en 1977, qui remporte les Oscars du meilleur film, du meilleur réalisateur et de la meilleure actrice. Dans ces deux films Woody Allen met en vedette Diane Keaton, qui est alors une de ses partenaires préférées. Par la suite son égérie sera Mia Farrow (il l'épouse en seconde noce au début des années 80) qu'il dirige pour la première fois en 1982 dans "Comédie Erotique D'une Nuit D'été". Il enchaîne les tournages et sort environ un film par an. Sa séparation d'avec Mia Farrow en 1993, met un léger frein à sa carrière cinématographique (il fait une longue tournée européenne à la tête d'un quintet de jazz), mais Woody Allen revient très fort en 2000 avec "Escrocs Mais Pas Trop" qui reste sont plus gros succès au box office. Ses dernières productions "Match Point" et "Scoop" (sortis en 2005 et 2006) mettent en scène la jeune Scarlett Johansson. Mais déjà, Woody Allen prépare le tournage de son prochain, car il reste un jeune homme boulimique de travail, pour notre plus grand plaisir.