Löwenthal ble allerede i 1926 medlem av Frankfurterskolen og Institutt for samfunnsforskning hvor han særlig arbeidet med massekultur og utvikling av den nye vitenskapsgrenen litteratursosiologi. I 1933 måtte han flykte fra Tyskland til Sveits etter Hitlers maktovertakelse sammen med andre kollegaer, og året etter slo de seg ned på Columbia-universitetet i New York. Löwenthal deltok i arbeidet med den store undersøkelsen fra 1943 til 1949 sammen med Max Horkheimer og Theodor Adorno hvorpå han forlot Frankfurterskolen og ble direktør i Voice of America. I 1955 kom han til Berkeley-universitetet i California som professor i litteratursosiologi, og hvor han var aktiv til utpå 1980-tallet. Løwenthal interesserte seg også mye for Knut Hamsuns og Henrik Ibsens forfatterskap.