Sua carreira começou aos seis anos de idade, interpretando Angela em Barney & Amigos. Demi é amiga próxima da co-estrela de Barney, Selena Gomez. Após isso Demi fez várias peças de teatro, incluindo os clássicos: The Christmas Carol (1999/2000) e The Music Man. Em 2007 de janeiro ela atuou como Charlotte Adams na nova "série" do Disney Channel (que dura aproximadamente 5 minutos), As The Bell Rrings. Ela também ganhou o o papel de Jenny num novo projeto do Disney Channel: Sketchpad. Demi também protagoniza o filme original da Disney, Camp Rock, onde interpretou o papel de Mitchie Torres. Agora Demi tem sua própria série do Disney channel. É cantora e compositora, assim como música, tocando guitarra e piano desde onze anos. Os Jonas Brothers também escreveram canções com Demi para seu álbum de estréia, Don"t Forget, o melhor àlbum feminino do ano. Demi regravou a música "That"s How You Know", do filme Encantada, para o CD DisneyMania 6. Em 7 de Novembro de 2007, apresentou a Estrofe I do Hino Nacional Americano, na National Anthem em Dallas, EUA, para o público que assistiu ao jogo entre os Cowboys e os Seahawks, dentre o público estava presente Maisa. Possui um alcance vocal de 3 oitavas (de Eb3 até Eb6).
Demi participou da turnê dos Jonas Brothers no verão de 2008, Burning Up. Também participou do Disney Channel Games, no time azul. Filmou em Porto Rico, no ano de 2008, um novo filme original do Disney Channel intitulado Princess Protection Program com Selena Gomez.
Nos dias 23 e 24 de Maio de 2009, Demi Lovato esteve no Brasil junto com os Jonas Brothers, para fazer a abertura dos shows em São Paulo e Rio de Janeiro além de cantar um dueto com Joe Jonas, a música This Is Me.