Alan Tudyk 1971. március 16-án született a texasi El Pasóban. Felmenői révén lengyel vér csörgedezik ereiben. Családja később Plano városába költözött; a színész itt nőtt fel, s középfokú tanulmányait is itt folytatta. Színészi képesítést a Jacksonville-ben található Lon Morris Jr. Főiskolán szerzett, majd beíratkozott a neves Julliard Színművészeti Egyetemre, ám tanulmányait nem fejezte be.

Első színpadi szerepei még a főiskolás évekhez köthetőek. A film világával 1998-ban ismerkedett meg, amikor szerepet kapott a Robin Williams-szel a középpontban sikerre vitt Patch Adams-ben. A mellékszerep után Anthony Hopkins oldalán kamatoztatta tehetségét az Atlantisz gyermekei című misztikus drámában 2001-ben, majd Heath Ledger partnere volt a Lovagregény című romantikus kalandfilmben. Will Smith és Bridget Moynahan partnere volt 2004-ben az Én, a robot című sci-fiben, majd Frank Oz vígjátékában a Halálos temetésben (2007) volt látható.

Szinkronszínészként is sokat foglalkoztatott művész; számos videojátékban működött közre, de felkérték a Jégkorszak, a Phineas és Ferb (2007), Az igazság ifjú ligája (2010), a Rontó Ralph (2012), a Jégvarázs (2013) és a Hős6os (2014) animációs filmek egyes karaktereinek megszólaltatására is.

Szerepet kapott Az Útvesztő - Tűzpróba című akciófilmben 2015-ben, míg hangját az egy évvel később bemutatott Vaiana animációs fantasyben is hallhattuk. Az új Star Wars moziban, a Zsivány Egyes-ben az élvonalban kapott szereplési lehetőséget, majd a Zootropolis kapcsán is számoltak hangi adottságaival.

2015-ben egy egészen új területen próbálta ki magát: íróként és rendezőként is közreműködött a Con Man című vígjátéksorozat megszületésénél. A főszerepet Natha Fillionnal közösen játszották el.

A színész 2015-ben kezdett találkozgatni a koreográfus Charissa Bartonnal, majd egy évvel később az oltár elé vezette kedvesét.