Allen terpilih dengan pilihan keseluruhan ke-22 dalam draf NBA 2017 oleh Brooklyn Nets,[1] dan menandatangani kontrak skala rookie dengan Nets pada 20 Juli. Dia berusia 19 tahun 182 hari ketika melakukan debut NBA pada 20 Oktober, menjadi pemain termuda kedua untuk Nets, tepat di belakang Derrick Favors.[2][3] Dia menyelesaikan permainan dengan sembilan poin melalui tembakan 3-dari-3, dua rebound, dan satu blok. Pada 25 Januari 2018, Allen bergabung dengan lineup awal untuk pertama kalinya dan mencatatkan 16 poin dan 12 rebound tertinggi dalam kariernya dalam kemenangan 116-108 atas Philadelphia 76ers.[4][5] Pada tanggal 2 Februari, dalam pertandingan melawan Los Angeles Lakers, Allen mencetak 20 poin, tertinggi dalam kariernya sejauh itu, serta lima rebound dan satu blok.[6][7] Pada tanggal 7 Februari, ia mencetak 14 rebound, yang merupakan pencapaian tertinggi dalam kariernya dan mencetak 13 poin dalam kekalahan 115-106 dari Detroit Pistons.[8] Pada 21 Maret 2018, Allen mencatatkan empat blok, yang menyamai rekor tertinggi dalam kariernya, serta enam rebound, dan sembilan poin dalam kekalahan 111-105 dari Charlotte Hornets.[9] Pada tanggal 5 April, dia mendapat lima blok tertinggi dalam kariernya dalam kemenangan 119-111 atas Milwaukee Bucks.[10]
Pada 17 November 2018, Allen mencatatkan 24 poin tertinggi dalam kariernya dan mencetak 11 rebound dalam kekalahan 127-119 dari Los Angeles Clippers.[11][12] Pada tanggal 20 November, ia mencatatkan 14 rebound, yang merupakan angka tertinggi musim ini dan mencetak 13 poin saat Nets mengalahkan Miami Heat.[13][14] Pada 16 Januari 2019, Allen mencatatkan 20 poin dan 24 rebound, tertinggi dalam kariernya, dalam kemenangan perpanjangan waktu 145-142 Nets atas Houston Rockets.[15]
Cleveland Cavaliers (2021–saat ini)
Pada 14 Januari 2021, Allen ditukar ke Cleveland Cavaliers dalam kesepakatan multi-pemain empat tim dengan Rockets yang mengirim James Harden ke Nets.[16]
Pada tanggal 23 Juli 2021, Cleveland memberikan tawaran kualifikasi kepada Allen, menjadikannya agen bebas terbatas.[17] Allen menandatangani kontrak multi-tahun dengan Cleveland pada 6 Agustus.[18]
Memulai semua 56 pertandingan yang dimainkannya, Allen menyelesaikan musim 2021-22 dengan rata-rata rekor terbaik dalam kariernya dengan 16,1 poin, 10,8 rebound, 1,6 assist, 1,3 blok, dan 0,8 steal per game, sambil menembakkan 0,677, 0,100, dan 0,100. 0,708 dari lapangan, garis tiga angka, dan lemparan bebas, masing-masing, dengan waktu 32,3 menit per game. Bersama rookie dan sesama Cavalier Evan Mobley, Allen memimpin Cleveland dari persentase kemenangan 0,306 dan pertahanan terburuk keenam di liga menjadi persentase kemenangan 0,537 dan pertahanan terbaik kelima di liga dalam hal efisiensi; itu 0,578 sebelum Allen mengalami cedera patah jari pada awal Maret.[19]