1878년 8월 10일, 독일 슈테틴에서 재단사 막스 되블린과 아내 소피의 다섯 아이 중 넷째로 태어났다. 아버지는 음악적 재능이 있었지만, 현실주의자인 어머니는 남편의 예술적 취향을 이해하지 못했고, 훗날 아들의 취향에도 무심했다. 때문에 아버지가 가정을 버리고 도망친 것이 당시 열 살이던 되블린에게는 큰 상처로 남게 된다. 이후 어머니와 함께 베를린으로 이주, 베를린 대학과 프라이부르크 대학에서 의학을 공부하는 한편 니체, 쇼펜하우어 등 독일 철학에 심취하였다. 1915년 첫 장편소설 《왕룬의 도약 세 번》을 발표, 이 작품으로 이듬해 폰타네 상과 바이에른 예술 아카데미의 문학상을 수상했다. 이후 《바첵, 증기 터빈과 싸우다》(1918), 《발렌슈타인》(1920) 등을 발표, 독일 표현주의 문학을 대표하는 작가로 자리매김하였다.
1930년대 초 독일이 나치 정권 하에 들게 되자 파리로 망명하였고 1936년 프랑스 시민권을 획득하였다. 이 시기에도 집필 활동을 계속하였으며 1940년에는 미국으로 이주 MGM 영화사의 각본작가로 일하기도 하였다. 1945년 프랑스 군정부의 문화고문 자격으로 독일로 귀국한 되블린은 1946년부터 1951년까지 문학잡지 《황금 문》을 발간했다. 하지만 변화된 정치적 분위기를 견디지 못하고 1953년 다시 파리로 이주했다.
이처럼 조국과 유리되었던 말년의 삶과 바이마르 공화국 시절 좌파 문인의 대변인이었던 경력으로 인해 2차 대전 이후에는 다소 잊혀졌으나 자기 시대를 예리하게 분석하고 언어와 문체의 실험을 통해 동시대 소설을 경신했던 그의 작품들은 여전히 독일 근대문학의 가장 중요한 작품들로 평가 받고 있다. 특히 영화에 견줄 만한 몽타주 기법, 연상법, 일상어로 이루어진 대화, 의식의 흐름 등 소설 기법의 일대 혁신을 이룬 <베를린 알렉산더 광장>은 대도시를 현대의 바빌론으로 묘사한 표현주의 시대의 서사시로 평가 받는다. 1957년 6월 26일 에멘딩겐에서 사망, 우세라의 마을 묘지에 묻혔다.