[3]​ Allen nació en California, hijo del actor Phillip R.

[6]​ A la edad de trece Keegan obtuvo su primer trabajo pagado por un pequeño papel sin diálogo en un documental de Animal Planet.

[2]​ Poco después, Keegan consiguió un papel recurrente en la serie Pretty Little Liars de la cadena Freeform como Toby Cavanaugh, el interés amoroso de Spencer Hastings (Troian Bellisario) a lo largo de 7 temporadas.

Actualmente forma parte el elenco de Walker, serie de The CW, remake de la serie del mismo nombre de los 90, dando vida al hermano del protagonista, Liam Walker.

De 2011 a 2012, Keegan Allen estaba en una relación con la actriz estadounidense Skyler Samuels.