Логан Маршалл-Грин родился 1 ноября 1976 года в американском Чарльстоне, Южной Каролине, вместе со своим братом-близнецом Тэйлором (который также впоследствии стал актером). Братья росли в творческой семье – оба их родителя были учителями драмы. В частности, мама Лоури Маршалл является художественным руководителем театрального отделения Университете Брауна.
После школы Логан поступил в Школу искусств Тиш, где обучился по программе Нью-Йоркского университета. Логан окончил ее со степенью магистра в области изящных искусств. Он также продолжил образование в Университете Теннесси и в Национальном театральном институте в Коннектикуте.
В 29 лет Логан дебютировал на театральных подмостках Нью-Йорка, а также на американском телевидении. В 2005-ом году актер появился в небольшой роли в мелодраматической комедии «Алхимия чувств» (2005). Следом сыграл в драме о Великой Отечественной войне «Великий рейд» (2005).
В 31 года Логан возглавил актерский состав телевизионного сериала «Пропавший» (2007). Проект рассказывает о троих друзьях, одного из которых играет Маршалл-Грин. Они становятся свидетелями взрыва и на двоих из них падает подозрение в организации теракта, за друзьями открывается настоящая охота. Появление на телевидении в главной роли принесло актеру первую популярность в массах.
Мировую известность Логан приобрел, благодаря фильму «Через Вселенную» (2007). Этот мюзикл режиссера Джули Тэймор по сценарию Дика Клемента и Йена Ла Френаса имел огромный успех, благодаря тому, что основан на 34 композициях группы «Битлз» 1963 – 1969 годов в современном исполнении. Несмотря на то, что лента провалилась в прокате, собрав всего около 29 миллионов долларов (при бюджете в 70 миллионов), картина все-таки удостоилась номинации на премию «Золотой глобус». Логан сыграл в ленте ведущую роль – лидера радикального антивоенного движения Пако, который возглавляет сопротивление во время войны во Вьетнаме.
В 33 года Логан вернулся на телевидение в качестве актера основного состава кримнального телесериала «Под прикрытием» (2009 – 2010).
Проект рассказывает про группу полицейских под прикрытием, которые работают над поимкой самых опасных и жестоких преступников. Следом актер сыграл главную роль в триллере «Дьявол» (2010), рассказывающем о застрявших в лифте людей, среди которых оказывается мистическая личность.
В 2012-ом году Логан сыграл в ленте Ридли Скотта, номинированной на «Оскар», – «Прометей». Фильм рассказывает о том, как группа ученых отправляется в неизведанные чертоги вселенной, но там вступает в жестокую схватку за будущее человечества. Главные роли в картине сыграли Майкл Фассбендер и Шарлиз Терон. А Логан исполнил одну из ведущих ролей археолога Чарли Холлоуэя. Благодаря звездному составу актеров, фильм имел кассовый успех, собрав больше 403 миллионов долларов.
Следом Логан сыграл с голливудской кинозвездой Джеймсом Франко в его режиссерской драме «Когда я умирала» (2013). История одной семьи, которая везет умирающую родственницу, чтобы похоронить, согласно ее предсмертной воле, в родном городе, имела фестивальный успех. В частности, была номинирована на премию «Особый взгляд» Каннского кинофестиваля. В том же году 37-летний Логан появился на экранах в драматическом триллере «Взгляд зимы» (2012), рассказывающем о захвате заложников.
