Catapultada a la fama a una edad temprana por sus roles protagónicos en "Kick Ass," "La invención de Hugo" y "Déjame entrar." Interpretó a Carrie en la nueva versión de la película en el 2013, a Angie Steadman en la película del 2010 Diary of a Wimpy Kid, y a Mia Hall en la cinta del 2014 "Si decido quedarme." Consiguió el rol de Cassie Sullivan en la película de acción del 2016 "La Quinta Ola."
Tuvo su primer rol importante en la pantalla grande en la nueva versión del 2005 de la película "The Amityville Horror."
Fue la voz de Darby en la serie para televisión "My Friends Tigger & Pooh."
Fue criada en una familia cristiana junto a cuatro hermanos mayores. Sus padres, Teri y McCoy Moretz, se divorciaron cuando ella era pequeña. Salió con Brooklyn Beckham, el hijo de David Beckham, en el 2014. La pareja comenzó a salir de nuevo en el 2016 pero se separaron más tarde ese año.
Hizo el papel de Rachel Hansen, la hermana menor del personaje interpretado por Joseph Gordon-Levitt, en "(500) Days of Summer."
