La tempesta es va desenvolupar a partir d'una onada tropical al nord del Golf de Mèxic el 4 de juny de 2001, i va colpejar la costa superior de Texas poc després. Va derivar cap al nord a través de l'estat, va tornar al sud, i va tornar a entrar al Golf de Mèxic. La tempesta va continuar cap al nord-est, va fer terra a Louisiana, i després es va moure a través del sud-est dels Estats Units i l'Atlàntic Mitjà. Allison va ser el primer exemple de "efecte de l'oceà marró", Allison va durar inusualment llarg per a una tempesta de juny a la costa nord de Texas, restant tropical o subtropical durant 15 dies, la majoria dels quals quan la tempesta era sobre la terra llançant pluja torrencial.
Louisiana i el sud-est de Pennsilvània