Lerman tham gia vào ngành thương mại điện ảnh năm 2 tuổi[8]. Về sau anh tham gia vào bộ phim The Patriot với vai William Martin, một trong những đứa con của nhân vật mà Mel Gibson thủ vai. Cùng năm đó, anh xuất hiện trong phim What Women Want, 1 bộ phim hài cũng có sự tham gia của Mel Gibson. Năm 2001, Lerman tham gia vào bộ phim Riding in Cars with Boys với vai Jason lúc 8 tuổi (Adam Garcia thủ vai Jason trưởng thành). Năm 2004, anh tham gia vào bộ phim kinh dị The Butterfly Effect, thủ vai Evan Treborn lúc 7 tuổi (Ashton Kutcher thủ vai Evan Treborn trưởng thành).

Năm 2003, vai diễn trong phim truyền hình A Painted House đã đem lại cho anh chiến thắng Lễ trao giải Young Artist cho hạng mục Diễn viên xuất sắc nhất. Năm 2004, anh nhận lời mời casting series phim Jack & Bobby với vai Robert "Bobby" McCallister, nhân vật có định mệnh rằng trong tương lai sẽ trở thành tổng thống Mỹ. Series phim Jack & Bobby phát trên The WB Television Network trong suốt 2004-2005 và sau đó ngưng phát, mặc dù vậy Lerman vẫn thắng giải Young Artist Award cho diễn xuất của mình.

Tiếp tục với công việc đóng phim của mình, Lerman xuất hiện trong Hoot với vai Roy Eberhardt. Phim khởi chiếu ngày 5 tháng 5 năm 2006, và bộ phim đã lại đem tới cho anh chiến thắng lần thứ 3 tại Lễ trao giải Young Artist Award, lần này là hạng mục Diễn viên xuất sắc nhất cho thể loại phim điện ảnh (2007)[9]. Cũng trong năm 2007, Lerman xuất hiện trong phim điện ảnh The Number 23, vai Robin Sparrow, con của nhân vật Walter Sparrow do Jim Carrey thủ vai. Năm đó, anh cũng xuất hiện trong phim cao bồi 3:10 to Yuma với vai William Evans, con của nhân vật do Christian Bale thủ vai. Bộ phim đem lại cho anh 1 đề cử cho hạng mục Diễn viên xuất sắc nhất cho thể loại phim điện ảnh trong Lễ trao giải Young Artist Award (2008). Đây là năm thứ 2 liên tiếp anh nhận được thêm 1 đề cử trong thể loại phim này, mặc dù lần này anh không thắng giải[10].

Năm 2008, Lerman tham gia phim Meet Bill với vai Đứa Trẻ (nhân vật mà Lerman thủ vai trong phim không đề cập đến tên mà chỉ là Đứa Trẻ). Trong năm 2009, anh xuất hiện trong phim khoa học giả tưởng Gamer, với vai Simon, 1 game thủ tuổi teen, là ngươi điều khiển nhân vật Kable trong video game (nhân vật Kable này không hề biết mình chỉ là một nhân vật trong game và đang bị điều khiển bởi 1 cậu nhóc). Phim khởi chiếu tại Bắc Mĩ vào ngày 4 tháng 9 năm 2009. Cũng trong hè năm đó, Lerman tham gia phim My One and Only với vai George Hamilton lúc 15 tuổi.

Năm 2010, Lerman vào vai Percy Jackson trong phim Percy Jackson & kẻ cắp tia chớp, bộ phim dựa theo cuốn tiểu thuyết của Rick Riordan[11]. Về những nét tương đồng giữa nhân vật Percy Jackson và Harry Potter, Lerman đã nói trong 1 buổi phỏng vấn: "Thành thật mà nói, nhân vật của tôi không phổ biến như Harry Potter, ngoài ra Harry là 1 anh hùng giả tưởng luôn được đặt vào những tình huống khó khăn"[12].