Logan Wade Lerman nació el 19 de enero de 1992 en Beverly Hills, Los Ángeles, California, EE. UU.

Realizó su debut cinematográfico en el año 2000 con El patriota, en el papel de William Martin, uno de los hijos del personaje que interpreta Mel Gibson. El papel que interpretó en el telefilme de 2003, A painted House, le valió al joven actor el Young Artist Award a la Mejor interpretación de un joven protagonista en una producción televisiva. En 2004 fue elegido para actuar en la serie de televisión Jack & Bobby, para interpretar a Robert "Bobby" McCallister, el personaje que da nombre a la serie y que según la narrativa está destinado a ser presidente de los Estados Unidos en su vida adultal. La serie se transmitió en el Warner Channel durante la temporada de 2004-2005. Fue cancelada, aunque Lerman fue premiado con otro Young Artist Award por su actuación.

A continuación trabajó en el largometraje Pequeños salvajes, encarnando al personaje principal, Roy Eberhardt. La película se estrenó el 5 de Mayo de 2006 y le valió su tercer Young Artist Award. Esta vez a la Mejor interpretación en una película de estreno de un joven actor protagonista (2007).

En 2007 coprotagonizó junto a Russell Crowe y Christian Bale en el remake del clásico western 3:10 a Yuma - Misión Peligrosa de James Mangold.

En 2010, Logan interpretó a Percy Jackson, en la película de aventuras Percy Jackson y el ladrón del rayo, que adapta la serie de libros para adultos jóvenes más vendida del mismo título. La película le ayudó a hacerse notar entre un público más amplio. En 2013, Lerman  regresaría a interpretar al personaje para la secuela Percy Jackson y el mar de los monstruos.

Su primer papel en 2014 fue en la aclamada película épica bíblica Noé de Darren Aronofsky, interpretando a uno de los hijos del personaje principal, Ham. La película, también protagonizada por Russell Crowe.

Luego protagonizó junto a Brad Pitt el drama de acción de la Segunda Guerra Mundial Corazones de hierro.