Тейлор родился в Гранд-Рапидс, штат Мичиган, в семье Даниела и Деборы Лотнер. Тейлор Лотнер имеет голландские, французские, немецкие, и индейские корни (в частности, Оттава и Потаватоми). Тэйлор — не единственный ребёнок в семье, у него есть младшая сестра Макена.
Лотнер начал изучать каратэ в шестилетнем возрасте в школе каратэ Фабиано в Холленде, Мичиган. На следующий год он уже выиграл турнир и был приглашен продолжить обучение у семикратного чемпиона по каратэ Майка Чата, когда Тэйлору было всего восемь. Его попросили представлять свою страну от Международной ассоциации каратэ, и он доказал свое мастерство, став Мировым юниором по каратэ и Чемпионом борьбы с оружием — и выиграл 3 золотых медали. Он по-прежнему процветает в боевых искусствах, а в 2003 году в одиннадцать лет он занял первое место в мире в соревнованиях NASKA в категориях: «Чёрный пояс Открытые формы», «Музыкальное оружие», «Традиционное оружие», и «Традиционные формы»; и в возрасте двенадцати лет выиграл «Чемпионат мира по каратэ среди юниоров»

Тэйлор начал свою актёрскую карьеру после того, как инструктор по боевым искусствам убедил его пойти на прослушивание Лос-анджелесской рекламы «Burger King», сети ресторанов быстрого питания. Хотя опыт оказался неудачным, ему понравился этот эксперимент и послужил толчком к действию. Вскоре Тэйлор и его семья стали мотаться туда-сюда из Мичигана во Флориду, чтобы Тэйлор мог как можно чаще проходить прослушивания и получать игровые роли постоянно. С 9 лет Тэйлор стал получать роли в фильмах и сериалах, а также озвучивал мультипликационных персонажей. Когда Лотнеру исполнилось десять, его семья переехала в Лос-Анджелес, чтобы он мог посвящать всё своё время актёрскому искусству.
Мальчик продолжал успешно показывать себя и в деле боевых искусств; в 2003 г. в возрасте одиннадцати лет он стал номером один в мировых открытых состязаниях на чёрный пояс NASKA, соревнованиях с традиционными видами оружия и др., а также в 12 лет стал Мировым чемпионом-юниором.
В 2001 г. Лотнер сыграл Кисмета в телевизионном фантастическом экшне Макото Йокойамы «Тень убийца». Впоследствии он получил роли в сериалах «Вечное лето», «Шоу Берни Мака» (Аарон) и «Моя жена и дети» (Тайрон).
Тэйлор не раз принимал участие в съёмках мультсериала «Дэнни-призрак», где получил закадровую роль ЯнгБлада. Но настоящий успех пришёл к любителю каратэ только со звёздной ролью в трехмерном детском фильме Роберта Родригеса «Приключения Шаркбоя и Лавы», где, собственно, он сыграл Шаркбоя, который прекрасно демонстрирует свои навыки боевых искусств. Лотнер заявил, что, продолжая преуспевать в его актёрской карьере, он также хочет окончить среднюю школу.
Тэйлор получал небольшие роли в нескольких телевизионных шоу и фильмах, включая «Час варьете Ника и Джессики». Мало того, юный актёр успешно работает за кадром, озвучивая различных персонажей. Кроме голоса ЯнгБлуда из «Дэнни-призрак» он работал над озвучиванием нескольких персонажей в эпизодах мультсериала «Что новенького, Скуби-Ду?» и мультфильма «He's a Bully, Charlie Brown», а также стал голосом Сайласа в анимированном сериале «Сайлас и Британи». Выдающейся актерской работой Лотнера была комедия «Оптом дешевле». Для съёмок в ней Тэйлору пришлось несколько месяцев проходить пробы.
Несколько месяцев он проходил прослушивание на роль Элиота, чтобы попасть в комедийную семейную ленту Адама Шенкмана «Оптом дешевле 2».
В 2008 году Лотнер сыграл сына Кристиана Слэйтера в сериале «Мой личный враг (англ.)», пока его не закрыли после девяти эпизодов. Также в январе 2008 года Тэйлор прошёл отбор на роль в первом фильме саги «Сумерки». На кастинге он познакомился с Кристен Стюарт, которая уже была утверждена на роль Беллы. Вместе с ней он на прослушивании читал часть сценария и получил роль Джейкоба Блэка. Для создания образа в этом фильме Тэйлору пришлось поработать над своей внешностью и нарастить мускулатуру.

В свободное время Тэйлор любит заниматься спортом. Например, для того, чтобы соответствовать книжному образу оборотня Джейкоба Блэка для роли в фильме «Сумерки», актёру удалось нарастить мышечную массу и обзавестись 8-ю кубиками пресса в свои 17, на тот момент, лет. В этом ему помогли усиленные занятия на тренажёрах, плавание и специальная диета.
В свободное время он любит играть в футбол и бейсбол. Он фанат команд «Texas Longhorns» и «Michigan Wolverines». Лотнер играл за лос-анджелесскую бейсбольную команду на центрированном поле и второй базе. Также актёр-каратист участвовал в хип-хоп танцевальной группе «LA Hip Kids» и джазовой танцевальной группы «Hot Shots».
В 2009 году некоторое время встречался со своей коллегой по фильму День Святого Валентина Тейлор Свифт. После расставания Свифт посвятила их роману одну из своих песен — «Back To December». Также он встречался с Селе́ной Мари́ Го́мес и с коллегой по фильму , актрисой Лили Коллинз (дочкой известного музыканта Фила Коллинза)

2001, Шоу Берни Мака, Аарон
2001, Тень убийца, Кисмет
2001, Моя жена и дети, Тайрон
2002, Что новенького, Скуби-Ду?, Дэннис
2003, Дак Доджерс, Reggie Wasserstein
2004, Вечное лето, Boy on Beach
2004, Дэнни-призрак, Young blood
2005, Оптом дешевле 2, Элиот Мёрто
2005, Приключения Шаркбоя и Лавы, Шаркбой
2005, Лав Инкорпорейшн, Оливер
2006, Он Балли, Чарли Браун
2008, Сумерки, Джейкоб Блэк
2008, Мой личный враг, Джек Спиви
2009, Сумерки. Сага. Новолуние, Джейкоб Блэк
2010, Сумерки. Сага. Затмение, Джейкоб Блэк
2010, День Святого Валентина, Уилли
2011, Сумерки. Сага. Рассвет: Часть 1, Джейкоб Блэк
2011, Погоня, Нейтан Харпер
2012, Сумерки. Сага. Рассвет: Часть 2, Джейкоб Блэк
2013, Одноклассники 2, Frat Boy Andy