祖父渤海开国国君高王大祚荣死后，大武艺即位。次年，唐玄宗遣使册封大都利行为桂娄郡王。仁安七年（726年，唐玄宗开元十四年），大都利行奉父大武艺命朝唐，留侍宿卫，唐授以武官爵衔，为左武卫员外大将军。仁安九年（728年，唐玄宗开元十六年），大都利行病卒于唐都长安。唐玄宗下诏赠特进兼鸿胪卿，命有司吊祭，派官员造灵柩发灵车送回渤海。