La famille Dwan part s'installer à Chicago où Joseph Aloysius (alias Allan Dwan), poursuit des études techniques et se passionne pour le football américain et le théâtre. Diplômé d'électromécanique, le jeune ingénieur participe à l'élaboration d'une lampe à arc à vapeur de mercure (l'ancêtre du néon). Il se fait embaucher par les studios Essanay afin de mettre en oeuvre ce nouveau type d'éclairage.

Très vite, il se rend compte que dans le milieu du cinéma, le métier de scénariste est beaucoup mieux payé. Il écrit donc des scénarios jusqu'en 1910, puis passe à la réalisation dès 1911. C'est ainsi qu'il tourne, en trois ans, près de 300 courts-métrages, films d'action, principalement des westerns, mélodrames et comédies sentimentales. Tout comme les autres pionniers de son époque (comme Ralph Ince, Charles Chaplin ou Mack Sennett), son souci de perfection l'amène, au fil du temps, à manipuler avec finesse et génie l'art du langage cinématographique.

En 1914, il écrit et réalise son premier long métrage, Richelieu, qui le propulse au rang de grand maître du cinéma. Il dirige les plus grandes vedettes, comme Mary Pickford ( Romance d'autrefois, Molly), Norma Talmadge ( Fifty-Fifty, Panthea), Gloria Swanson ( Zaza, Scandale, Tricheuse, Les Larmes de la reine, Vedette), Harold Lockwood ( The County Chairman, La Conspiration, L'Indésirable) et surtout Douglas Fairbanks, acteur et aussi producteur de quelques uns de ses nombreux films, des Métis au Masque de fer, en passant par quelques classiques du cinéma muet comme Les Parias de la vie, Douglas, un nouveau d'Artagnan, Mr Fix-It ou encore Douglas a le sourire.

En 1927, Dwan aborde le cinéma sonore avec West Point, un documentaire sur la célèbre école Militaire du même nom, avant de réaliser son premier film réellement parlant, L'Iceberg vengeur, une histoire d'amour et d'aventure chez les Esquimaux.