Leven Rambin stammt aus Texas und spielt bereits als Kind in Schulaufführungen mit. Sie besucht die Houston School of Film and Theatre bevor sie als Dreizehnjährige für ihre erste Fernsehrolle in New York gecastet wird.
Ihr Debüt gibt sie 2004 in der erfolgreichen Seifenoper All My Children als junge Autistin Lily. Später folgt eine Rolle als Lilys ältere Schwester und Leven Ramin spielt bis 2008 beide Rollen parallel. Für ihre Leistungen wird die Newcomerin zweimal für den Daytime Emmy Award nominiert. Nebenbei nimmt sie in der „The Book of Daniel“ eine Hauptrolle an, die kontroverse Serie über moderne Christen wird allerdings nach nur vier Episoden vom Sender NBC aus dem Programm genommen.
Die nächste Hauptrolle ergattert die Nachwuchsdarstellerin 2008 Terminator: The Sarah Connor Chronicles. 2009 und 2010 ist Rambin als McSteamys (Eric Dane) leibliche Tochter Sloan Riley in einer wiederkehrenden Gastrolle in Grey's Anatomy dabei. Als gleiche Figur besucht sie 2010 auch Private Practice.
Auch die Hauptrolle in der Dramaserie „Scoundrels“ ist 2010 nur von kurzer Dauer. 2011 besucht Leven Rambin CSI: Miami und One Tree Hill. Auf der Kinoleinwand sieht man sie 2012 in „The Hunger Games“ und „Chasing Mavericks“, im Jahr darauf folgen Rollen in „Isolated“ und „Percy Jackson: Sea of Monsters“.Auch 2014 dreht die Texanerin mehrere Filme, darunter die Komödie „Two Night Stand“. Außerdem übernimmt sie eine wiederkehrende Rolle in The Tomorrow People. In der zweiten Staffel True Detective ist die Darstellerin als wiederkehrende Figur Athena Bezzerides zu sehen.
Auch in The Path darf Rambin 2017 eine wiederkehrende Rolle übernehmen. In der Krimiserie Save Me (UK) jagt sie als Hauptdarstellerin ab 2017 neben Chris Noth nach Kindesentführern.
Nach einer gelösten Verlobung mit dem Regisseur und Produzenten Geoffrey James Clark werden Leven Rambin und der True Blood-Darsteller Jim Parrack ein Paar. Nach kurzem Kennenlernen verlobt sich das Paar im August 2014. Am 10. Oktober 2015 folgt die Hochzeit auf einem noblen Anwesen in Texas. Doch bereits nach zwei Jahren lassen sie sich scheiden und Rambin erwirkt eine Annulierung der Ehe, die ihren Aussagen nach verletzend war.