[6]​ Al año siguiente fue traspasado a Milwaukee Bucks junto con Bob Boozer a cambio de Zaid Abdul-Aziz,[7]​ donde se reencontraría con su compañero de universidad, Lew Alcindor, más tarde conocido como Kareem Abdul-Jabbar.

Allí continuó siendo el primer recambio del base titular, en este caso Oscar Robertson, promediando 7,1 puntos en 61 partidos de liga regular, ayudando al equipo a conseguir el que hasta ahora es su único título de la NBA.

[8]​ Ganó protagonismo en la temporada siguiente, mejorándo sus estadísticas hasta los 13,5 puntos y 4,2 asistencias por partido,[9]​ progresión que continuó hasta la temporada 1973-74, cuando una inoportuna lesión en la rodilla poco antes de los play-offs le hizo perderse el resto de la temporada, siendo una baja importante en un año en el que los Bucks volvieron a plantarse en la final, perdiendo antes Boston Celtics en el séptimo y definitivo encuentro.

[7]​ Allen jugó 56 partidos, promediando 19,5 puntos, pero el equipo falló en su objetivo de alcanzar los playoffs.

Jugó dos temporadas más como base titular, y en la temporada 1977-78 fue traspasado a Kansas City Kings a cambio de Ollie Johnson y futuras rondas del draft.