Après des études d'histoire à Harvard, Donal Logue se tourne vers le Septième Art. En 1992, il est à l'affiche du film les experts, et en 1994 il rejoint le casting de la série Bienvenue en Alaska pour un épisode. Puis, c'est dans la série Aux frontières du réel qu'il apparaît (dans l'épisode compressions).
Peu à peu, il obtient des rôles de plus en plus conséquents. On peut le croiser dans Harcélement, Blade, The Patriot, Just You, Zodiac, Max Payne, petit mariage entre amis, et si c'était vrai, Ghost Rider, ....
Mais Donal Logue obtient son rôle le plus marquant à la télévision, en devenant l'acteur principal de la série Parents à tout prix.