Petite fille, Alison Bechdel ne dessinait que des hommes, gênée par l’image stéréotypée des femmes dans la littérature de jeunesse. C’est en première année d’Université qu’elle se découvrit homosexuelle. Elle dessinait des histoires d'amour entre femmes dans son courrier privé à des amies, qui l’encouragèrent à envoyer ses planches à Womanews. Cette revue féministe de New York commença à publier la série Dykes to Watch Out For (Les Lesbiennes à suivre) dès 1983. À partir de 1990, grâce au succès de la série, Alison Bechdel put vivre uniquement de son travail de dessinatrice. Elle vit depuis dans le Vermont.
Elle reconnaît l’influence de la revue Mad et d’auteurs tels que Norman Rockwell, Jane Austen, Robert Crumb, Howard Cruse, entre autres. Elle a aussi publié des dessins dans The Washington Blade, Real Girl, Bay Times (San Francisco), Gay Comix, The Village Voice, Off Our Backs.
En juillet 2006, Libération publie dans son cahier "été" son ouvrage autobiographique Fun Home.
Fun Home obtient un succès public qui dépasse largement les attentes de son auteure, qui pensait ne toucher que son lectorat habituel : en décembre 2006, l'ouvrage arrive en première place de la liste des 10 meilleurs livres de l'année de Time magazine. En janvier 2007, Fun Home est officiellement sélectionné au Festival international de la bande dessinée d'Angoulême.
En mai 2012, Alison publie Are You My Mother ?, chez Houghton Mifflin. Ce roman graphique, pendant à Fun Home, où elle examine cette fois la figure de sa mère, paraîtra en 2013 dans la collection Denoël Graphic.
En septembre 2014 elle reçoit de la Fondation MacArthur le prix de genius grant (bourse du Génie) parmi vingt-et-un autres lauréats. Cette bourse d'une valeur de {{Unité}} ({{Unité}}) finance pendant cinq ans le travail d'une personne à la créativité exceptionnelle{{,}}.