Родился 14 июня 1942 года в Новом Орлеане. В 1960 году окончил среднюю школу Лойолы в городе Лос-Анджелес
. Работать кинооператором начал в 1967 году снимая короткометражки и документальные фильмы. Первым известным фильмом для него стала картина 1982 года «
Инопланетянин
» режиссёра Стивена Спилберга. За работу над этим фильмом Аллен Давио был номинирован на премии «
Оскар
» и
BAFTA
. После «Инопланетянина» Давио и Спилберг работали вместе на съемках фильмов «
Сумеречная зона
», «
Цветы лиловые полей
» и «
Империя солнца
». Также известен по работе с режиссёром Барри Левинсоном на фильмах «
Авалон
» и «
Багси
».