Em 1996, aos quatro anos, ele já tinha um agente, tendo sido escalado para dois comerciais[1]. A partir daí, começou a trabalhar em filmes e séries de televisão.
Lerman é o melhor amigo do ator Dean Collins, a quem conheceu atuando na série de televisão Jack & Bobby. Em seu tempo livre, os dois produzem curtas-metragens para uma página oficial no YouTube com o nome de conta "monkeynuts1069".
Em 2006, Collins e Lerman formaram uma banda chamada Indigo[1], juntamente com o músico Daniel Pashman; Collins nos vocais, Lerman no teclado e guitarra, e Pashman na bateria. Lerman também toca piano.
Em 2010, ele se formou no ensino secundário pela famosa pública Beverly Hills High School[1]. Lerman é judeu e cresceu em um "ambiente familiar estável". A maioria de seus familiares trabalha na profissão médica. Sua família é proprietária, da clínica de ortopedia e próteses Lerman & Son, que é gerida por seus avós paternos, Mina (Schwartz) e Max Lerman. O negócio familiar foi fundado por seu bisavô, Jacob Lerman, em 1915. Ele manifestou interesse em estar envolvido em "tudo que entra em fazer um filme", incluindo o desejo de escrever, produzir e dirigir.
Ele é filho de Larry Lerman[1] e Lisa Goldman[1]. Ele tem ainda dois irmãos maiores: Lindsey Lerman[1] e Lucas Lerman[1], nascido do mesmo casamento dos seus pais.
Por parte de mãe, tem uma madrasta Marilyn Silver; e duas meio-irmãs Laura Silver e Ashley Silver.
Carreira de ator
Em 2000, com apenas oito anos de idade, fez a sua estreia no cinema no filme O Patriota, interpretando "William Martin", um dos filhos mais novos do personagem de Mel Gibson. No mesmo ano, apareceu em Do Que as Mulheres Gostam, um filme de comédia também estrelado por Mel Gibson; no filme Logan interpretou o personagem de Gibson, "Nick Marshall", quando mais novo.
Também em 2004, veio o seu papel de maior relevo na televisão, na série Jack & Bobby, atuando como protagonista como "Robert (Bobby) McCallister", um adolescente que no futuro viria a ser o presidente dos Estados Unidos da América. A série foi ao ar pela The WB Television Network entre 2004 e 2005, posteriormente foi cancelada, embora Lerman tenha recebido outro Young Artist Awards por seu desempenho. Continuando o seu trabalho no cinema, Lerman apareceu em Hoot, como "Roy Eberhardt", o filme estreou em maio de 2006 e por sua atuação nesse filme ganhou mais um Young Artist Awards, na categoria de melhor performance num longa-metragem. Lerman aparece em Número 23 de 2007, onde atua como "Robin Sparrow", filho do personagem de Jim Carrey, "Walter Sparrow". No mesmo ano fez Os Indomáveis, onde interpreta "William Evans", filho de "Dan Evans" papel estrelado por Christian Bale. Por seu trabalho em Os Indomáveis, Lerman foi novamente nomeado para o Young Artist Awards concorrendo na categoria de melhor performance em um longa-metragem, foi o segundo ano consecutivo em que recebeu uma nomeação nesta categoria, mas desta vez não ganhou.
Em 2008, desempenhou o papel de "The Kid" em Meet Bill, o personagem de Lerman nunca é chamado pelo seu nome.
Ainda em 2009, Lerman aparece no filme de ficção científica Gamer. Ele interpreta "Simon", um adolescente que controla um dos personagens em um jogo de vídeo game. Logan também tem um papel de relevo no filme de comédia My One and Only, interpretando "George Hamilton", um sério aspirante a escritor, que depois que seus pais se separam abruptamente, acompanha a mãe e o irmão em uma viagem através do país, finalmente desembarcando em Hollywood.
Em 2011, ele interpretou D'Artagnan na versão contemporânea de Os Três Mosqueteiros, onde foi convidado pelo diretor Paul W.S. Anderson; o filme foi filmado em agosto de 2010 e a sua estreia foi em 14 de outubro de 2011. Lerman teve que colocar extensões no cabelo para interpretar seu personagem. Tendo pouco tempo de férias Logan logo foi escalado para a adaptação cinematográfica de Stephen Chbosky em As Vantagens de Ser Invisível, atuando no papel principal, ficou um tempo trancado e sozinho tentando entrar na cabeça e entender os sentimentos do personagem Charlie, o ator ficou honrado com a escolha já que o livro era um de seus favoritos, o filme também foi protagonizado pela atriz Emma Watson.
Em 2014, atuou como o personagem Cam, um filho de Noé (interpretado por Russell Crowe) no filme Noah, novamente atuando ao lado de Emma Watson.
Em 2017, está escalado para estrelar o filme de drama The Only Living Boy in New York, o próximo trabalho de Seth Gordon, o diretor de Horrible Bosses, neste filme Logan interpretará o personagem Thomas, um adolescente que descobre que seu pai autoritário está tendo um caso extraconjugal e quando ele tenta intervir, acaba também se envolvendo com a amante de seu pai.