Nato nel 1994 ad Austin, nel Texas, Coltrane ha debuttato nel mondo del cinema all'età di sette anni, recitando nel film Stella solitaria di David Semel, uscito nelle sale nel 2002.[1] Nello stesso anno è stato scelto dal regista Richard Linklater come protagonista di un film le cui riprese sono durate intenzionalmente per un intervallo di 12 anni, dal 2002 al 2013, ovvero dagli otto ai diciannove anni di Coltrane.[2] Il film, dal titolo Boyhood, è uscito nelle sale nel 2014 ed è interpretato, oltre che da Coltrane, da Ethan Hawke, Patricia Arquette e Lorelei Linklater. Durante il periodo delle riprese di Boyhood, Coltrane ha partecipato con ruoli minori anche ad altri film, tra cui Fast Food Nation dello stesso Linklater.