Nacida el 4 de agosto de 1932 en el estado de Nueva York, cerca de la frontera canadiense, Frances Allen era la mayor de seis hermanos. Muy marcada por su encuentro, en la adolescencia, con un profesor de matemáticas, se dedicó a la docencia en el mismo centro. Para obtener su acreditación, se matriculó en un máster en la Universidad de Míchigan, en Ann Arbor. Su curiosidad la llevó a cursar una asignatura optativa de informática, algo poco frecuente en aquella época. IBM recorría entonces el campus en busca de algunos estudiantes y le ofreció lo que ella consideraba un simple «trabajo» con el que pagar sus estudios antes de regresar junto a sus queridos alumnos.
Le seguiría una carrera excepcional en «Big Blue», donde Frances Allen contribuiría a optimizar la compilación, esa etapa decisiva de la informática en la que los algoritmos traducidos a lenguajes de programación —de alto nivel— se escriben en lenguaje máquina —de bajo nivel— para ser ejecutados. Sus talentos también se pondrían al servicio de la NSA para desarrollar un compilador capaz de procesar simultáneamente tres lenguajes de programación: Fortran, Autocodor y Alpha.
Nombrada IBM Fellow en 1989 —el nivel más alto de la carrera profesional en la empresa—, fue en 2006 la primera mujer galardonada con el premio Turing, considerado a menudo el «premio Nobel de la informática». También se implicó en la promoción de las mujeres en informática. Falleció el día en que cumplía 88 años.