20 Ağustos 1992'de Dallas, Texas'ta doğdu. Annesi Dianna Dallas Cowboys takımının ponpon kızlarından biriydi. Babası Patrick'i 2013 Haziran ayında kaybetti.

Çocukluk yıllarında piyano ve gitar çalmaya başladı, dans ve oyunculukla ilgilendi. Kariyerine 7 yaşındayken çocuk dizisi Barney&Friends'te Angela rolünde oynayarak başladı. Prison Break'in 2. sezonunda bir bölümde konuk oyuncu oldu. 2007'de Disney Channel yapımı As The Bell Rings'te Charlotte rolüyle ün kazanmaya başladı. 1 yıl sonra Camp Rock filminde yer alınca şöhreti daha da arttı. 2009-11 arasında Sonnie with a Chance dizisinde oynadı. Camp Rock serisinin 2. filminde de Mitchie rolünü üstlendi. 2012-13 yıllarında X-Factor yarışma programında jüri üyesi olarak yer aldı.

Müzik kariyeri de oldukça başarılı olan Lovato, şimdiye dek 4 stüdyo albümü çıkardı. Son albümü "Demi", 2013 Mayısı'nda piyasaya çıktı. 2013'te Glee dizisinin 5. sezonunda Dani rolüyle yer aldı.

Lovato, Trace Cyrus ve Joe Jonas gibi isimlerle birliktelikler yaşadı.