Lily Allen rođena je u Hammersmithu, u zapadnom dijelu Londona u Engleskoj. Otac joj je poznati glumac Keith Allen, a majka producentica Alison Owen. Lily ima stariju sestru Sarah, i mlađeg brata Alfie Owel-Allen-a (kojemu je posvetila pjesmu "Alfie" te mlađu sestru Rebeccu. Većinu djetinjstva je provela živeći u vjećinskoj kući (vrsta socijalne kuća) te je sveukupno pohađala 13 javnih škola. Lily Allen, svog uzora, poznatog gitarista britanskog sastava The Clash, Joe Strummer naziva kumom, što nije točno u doslovnom smislu riječi, ali je s njime bila bliska, te ju je jako pogodila njegova smrt. S 13 godina se pojavila u filmu Elizabeta[2] kojega je producirala njena majka. Školovanje je prekinula s 15 godine jer nije željela provesti trećinu života pripremajući se za rad.
