Дуэйн Оллмэн родился в столице штата Теннесси — городе Нэшвилле, известном как столица музыки кантри. Обучался играть на гитаре самостоятельно — слушая Мадди Уотерса, Роберта Джонсона и других блюзовых музыкантов прошлых лет. Свой первый сингл Spoonful (англ. «Ложка») записал вместе с братом в 1963-м.
В 1969-м братьями Оллмэнами была сформирована команда The Allman Brothers Band, записавшая свой первый альбом на Capricorn Records. Пик же популярности гитариста пришёлся на 1970-й год, когда Дуэйну довелось работать совместно с Эриком Клэптоном в группе Derek & The Dominos над альбомом «Layla and Other Assorted Love Songs».
Оллмэн трагически погиб, разбившись на мотоцикле в Мейконе, Джорджия, США в возрасте 24-х лет.