Als 17-jährige konnte sie bereits auf Engagements in zwölf verschiedenen Bühnenproduktionen zurückblicken. Nach Abschluss der Highschool bekam Lohman von der New York University School of the Arts ein Stipendium angeboten, entschied jedoch, es lieber in Los Angeles mit einer Filmkarriere zu versuchen. Ab 1998 spielte sie erste kleine Nebenrollen - so etwa 1999 in "The 13th Floor" - und ergatterte Parts in der TV-Serie "Tucker" (2000) und in dem Katt Shea Rubens Gesellschaftsdrama "Sharing the Secret" (2000) mit Diane Ladd und Tim Matheson. Parallel dazu nahm sie in Sommer-Workshops Schauspielunterricht an der Royal Academy of Dramatic Arts in London.
Seit 2001 zählt sie zum festen Cast der Serie "Pasadena", 2002 stand sie als Filmtochter von Michelle Pfeiffer in dem Drama "Weißer Oleander" vor der Kamera und Ridley Scott besetzte sie 2003 in seiner Komödie "Tricks" an der Seite von Nicolas Cage und Sam Rockwell. Alison Lohman lebt in Los Angeles und Palm Springs. Zu ihren Hobbys zählt sie Yoga, Ballett, Gitarrespielen und Reiten.
Weitere Filme mit Alison Lohman: "Kraa! The Sea Monster" (1998), "Pacific Blue - Die Strandpolizei" (1998, Serienepisode) "The Auteur Theory", "The Million Dollar Kid" (beide 1999), "Milo - Die Welt muss warten" (2000), "White Boy" (2002), "Im Zeichen der Libelle" (2002), "Big Fish - Der Zauber, der ein Leben zur Legende macht" (2003), "Wahre Lügen", "The Big White - Immer Ärger mit Raymond" (beide 2005), "Flicka - Freiheit. Freundschaft. Abenteuer", "Delirious" (beide 2006), "Die Legende von Beowulf", "Things We Lost in the Fire" (beide 2007), "Drag Me to Hell", "Gamer" (beide 2009).