Issu d'une famille aux origines des plus diverses (de françaises à allemandes, en passant par hollandaises et amérindiennes), Taylor Daniel Lautner éprouve dès son plus jeune âge une très forte attirance pour les arts martiaux. Après avoir remporté plusieurs compétitions locales, il monte au rang national, se classant premier de la catégorie Junior. Lors d'une compétition, il rencontre Mike Chat, sept fois champion du monde de karaté, qui le prend sous son aile et devient son entraîneur. C'est paradoxalement ce dernier qui va l'entraîner vers la comédie. A l'âge de neuf ans seulement, il est en effet poussé par cet ancien interprète du Ranger Bleu dans la série Power Rangers Lightspeed Rescue à auditionner pour une publicité de la chaîne de fast-foods Burger King. Pour le jeune garçon, cette expérience est une révélation et il parvient même à convaincre sa famille de déménager à Los Angeles pour qu'il puisse se consacrer à sa carrière.

A 12 ans, il fait ses débuts à la télévision et décroche de petits rôles dans Ma Famille d'abord, Summerland, The Bernie Mac Show et apparaît également dans le show télévisé de Jessica Simpson, The Nick & Jessica Variety Hour. Parallèlement, Taylor Lautner assure des doublages pour le dessin animé Duck Dodgers, mais aussi dans deux épisodes de Quoi d'Neuf Scooby-Doo ?. Multipliant les activités, il intègre également les Hip Kids et Hot Shots, deux troupes de danse spécialisées respectivement dans le hip hop et le jazz.

Il faut cependant attendre l'année 2005 pour que Taylor Lautner fasse ses débuts sur grand écran, apparaissant dans Les Aventures de Shark Boy et Lava Girl de Robert Rodriguez et Treize à la douzaine 2 aux côtés de Steve Martin. Il renoue par la suite avec la petite lucarne dans les séries Love, Inc. en 2006 et My Own Worst Enemy en 2008. Son retour au cinéma cette même année sera décisif, marquant en effet ses premiers pas dans la peau (velue) de Jacob Black, le brave loup-garou amérindien, dans Twilight - Chapitre 1 : fascination, un rôle qu'il endossera de nouveau dans les suites de la (très lucrative) saga (Twilight - Chapitre 2 : tentation en 2009, Twilight - Chapitre 3 : hésitation en 2010, Twilight - Chapitre 4 : Révélation 1ère partie en 2011 et Twilight - Chapitre 4 : Révélation 2e partie en 2012).

N'ayant jamais caché son attirance pour les films d'action (il est lui-même très sportif), il prend le temps, entre deux volets de la romance vampirique, de tourner dans le thriller musclé Identité Secrète (2011), un film dans la lignée de La Mémoire dans la peau. Après un passage par le petit écran dans la série comique Cuckoo, Taylor Lautner revient au film d'action en 2015 avec Tracers, qui suit une bande de truands adeptes du parkour, discipline sportive qui vise un déplacement libre dans un environnement urbain. L'année suivante, les téléspectateurs américains peuvent le voir enfiler une blouse blanche dans la fiction horrifique de la FOX, Scream Queens.