Аллен Ньюэлл учил физику в стэнфордском и математику в принстонском университетах в конце 40-х годов. С 1951 по 1960 годы работал на аналитический центр RAND Corporation. Вместе со своим наставником, Гербертом Саймоном, разработал в 1956 году компьютерную программу Logical Theorist, которая смогла автоматически доказать 38 законов из книги Рассела и Уайтхеда «Принципы математики», что стало символическим достижением в развитии искусственного интеллекта.
Следующим открытием Саймона и Ньюэлла стала разработка программы «General Problem Solver» (GPS). Она стала более мощным инструментом, чем Logical Theorist, так как могла не только вести доказательства, но и играть в шахматы и ханойскую башню. Программа раскладывала проблему на более простые составляющие, решение которых возможно достичь.
Аллен Ньюэлл стал одним из разработчиков теории и реализации в компьютерной программе Soar идей когнитивной архитектуры. Сегодня кроме Soar существуют еще минимум две подобные модели — Adaptive Control of Thought, Rational (ACT-R) и Executive-Process/Interactive Control (EPIC).
В 1992 году Ньюэлл умер от рака.