Con sólo once años, se posicionó como número uno en el mundo del NASKA's Black Belt Open Forms, Musical Weapons, Traditional Weapons y Traditional Forms, y a la edad de doce años, ganó el Campeonato del Mundo Junior de Artes Marciales.

[5]​ Luego apareció en pequeños papeles televisivos en The Bernie Mac Show, My Wife and Kids y Summerland.

[6]​ Lautner luego obtuvo papeles de doblaje en series animadas como Danny Phantom, Duck Dodgers y What's New, Scooby-Doo?.

El mismo año, obtuvo su primer papel destacado, protagonizando la película, Las aventuras de Sharkboy y Lavagirl en 3-D.[6]​ Lautner pasó tres meses en Austin, Texas, para filmar la película,[6]​ que fue recibida con críticas negativas por parte de la crítica y fue un éxito internacional menor.

[11]​ En 2007, los realizadores comenzaron a buscar actores para interpretar a Jacob Black, un amigo nativo americano del personaje principal Bella Swan en Twilight, la primera película de la serie de películas The Twilight Saga.

Lautner no había oído hablar de la serie Twilight antes, pero su agente lo instó a hacer una audición.

[10]​ En su audición, leyó líneas con Kristen Stewart, quien ya había sido elegida como Bella, y actuaron escenas de The Twilight Saga: New Moon y The Twilight Saga: Eclipse.

[12]​ Al describir el consenso crítico, declaró: «Habiendo perdido gran parte de su fuerza en la transición a la pantalla grande, Twilight complacerá a sus fanáticos devotos, pero hará poco por los no iniciados».

[13]​ En los premios MTV Movie Awards de 2009, Lautner fue nominado a «Mejor actor revelación», que fue ganado por su coprotagonista Robert Pattinson.

[14]​ Inicialmente, el director Chris Weitz quería volver a interpretar el papel de Jacob Black para la secuela de Crepúsculo, The Twilight Saga: New Moon, debido a los importantes cambios físicos que ocurren en Jacob Black entre las dos novelas, y tener un actor que retratara con precisión «la nueva, más grande Jacob Black».

[15]​ En un intento por mantener el papel, Lautner se entrenó mucho con pesas y ganó aproximadamente 30 libras de músculo.

[16]​ En una entrevista, la compañera del elenco Kristen Stewart habló sobre la transformación de Lautner diciendo: «Es una persona completamente diferente físicamente».

[18]​ En una entrevista con TheWrap, Weitz dijo que Lautner merecía mucho crédito por la taquilla de la película, diciendo: «Si miras la película, debería haber sido la más débil de la franquicia, porque Robert Pattinson no juega como un papel importante».

[26]​ Entre la segunda y la tercera película de la serie Crepúsculo, Lautner formó parte del elenco de la película Valentine's Day como Willy Harrington, actuando junto a su supuesta novia en ese momento, la cantante y compositora estadounidense Taylor Swift.

El dúo fue nominado en los premios MTV Movie Awards de 2010 al «Mejor beso».

En ella encarnó a Nathan Harper, un adolescente que descubre su fotografía en un portal de niños desaparecidos.

[19]​ Lautner luego filmó Grown Ups 2 junto a Adam Sandler y Chris Rock.

[42]​ En 2010, Lautner fue nominado a los premios Razzie, también llamados "los Anti-Óscar", como Peor Actor por sus papeles en Eclipse y en Valentine's Day.

[46]​ Lautner ha continuado en este papel, coprotagonizando la comedia de la BBC durante tres series.

[11]​ Mientras filmaba el Valentine's Day en octubre de 2009, Lautner comenzó una relación romántica con su coprotagonista Taylor Swift; se separaron más tarde ese año.