Demi Lovato hat zwei Geschwister. Ihre fünf Jahre ältere Schwester Dallas Lovato, die auch Schauspielerin und Sängerin ist sowie eine zehn Jahre jüngere Stiefschwester namens Madison De La Garza, die in der fünften Staffel von "Desperate Housewives" die Tochter von Gabrielle und Carlos Solis spielt. Demi Lovato besuchte die Grapevine-Colleyville Independent School.

Ihren ersten Auftritt hatte sie im Alter von zehn Jahren, als sie in der Kinderserie "Barney und seine Freunde" (Original: "Barney & Friends") tätig war. Ihr Gesangstalent wurde ebenfalls gefördert. 2006 spielte sie in der Fernsehserie "Prison Break" und 2007 in "Just Jordan" Gastrollen. Im selben Jahr spielte sie eine Hauptrolle in der ersten Staffel der Disney-Serie "As the Bell Rings". Ihren Durchbruch erreichte sie mit dem Disney-Channel-Film "Camp Rock", wo sie an der Seite von Joe Jonas die Hauptrolle spielte. Sie hat mit ihrer besten Freundin Selena Gomez sowie mit den Jonas Brothers Web-Shows auf YouTube.

Am 29. Mai 2009 kam der Film "Prinzessinnen Schutzprogramm" mit ihr und Selena Gomez in den Hauptrollen auf Disney Channel.

In der Serie "Sonny Munroe" spielt sie die Hauptrolle. Die Erstausstrahlung erfolgte am 8. Februar 2009 in den USA auf Disney Channel, die deutschsprachige Erstausstrahlung am 29. Mai 2009 ebenfalls auf Disney Channel. Im Juni 2009 wurde bestätigt, dass es eine zweite Staffel von "Sonny Munroe" geben wird. Die Dreharbeiten begannen im November 2009.

Demi Lovatos erstes Album Don't Forget ist in den USA am 23. September 2008 via Hollywood Records, einem Label der Disney Music Group, mit elf Tracks erschienen. In Deutschland erschien das Album am 24. April 2009. Die Deluxe Edition erschien in den USA Ende März. Ihre erste Single ist Get Back. Am 21. Juli 2009 erschien in den USA ihr zweites Album Here We Go Again. Ihre erste Singleauskopplung dieses Albums ist Here We Go Again. Am 10. November 2009 kam das Album Walmart Soundcheck: Live CD + DVD heraus. Dies ist eine Doppel-CD mit sechs Tracks und sieben Videos.