Fils de l'actrice Pilar Seurat et du producteur, scénariste et acteur Don Devlin, Dean Devlin apparaît en tant que comédien dans plusieurs films et séries dans les années 1980. Au début des années 1990, il joue dans Moon 44 de Roland Emmerich, avec qui il collabore deux ans plus tard en étant scénariste de Universal Soldier.

Cette rencontre avec le réalisateur allemand est décisive pour Don Devlin. Ce dernier endosse ainsi le poste de scénariste et producteur sur plusieurs blockbusters incontournables d'Emmercich : Stargate - La porte des étoiles (1994), Independence Day (1996), Godzilla (1998) et Independence Day: Resurgence (2016).

Parallèlement à cette lucrative collaboration, Dean Devlin œuvre aussi pour la télévison en écrivant et produisant des épisodes de séries télévisées comme Le visiteur, Godzilla: The Series, Flynn Carson et les Nouveaux Aventuriers mais surtout Leverage qui suit des escrocs de haute-volée qui allient leurs forces pour dépouiller les criminels les plus riches.

En 2017, après s'être fait la main sur des épisodes de séries, Dean Devlin saute la pas et réalise Geostorm, son premier long métrage pour le cinéma, qui est un film catastrophe porté par Gerard Butler.