Demi Lovato urodziła się w Dallas, w Texasie. Ma dwie siostry, Dallas Lovato, która również jest aktorką i piosenkarką, i przyrodnią siostrę Madison De La Garza. Mama Demi, Dianna Lovato (panieńskie – Hart), była cheerleaderką w klubie Dallas Cowboys i piosenkarką country. Gdy Demi miała 2 lata jej rodzice wzięli rozwód. Jej ojczymem jest Eddie De La Garza, który płacił za jej lekcje śpiewu i aktorstwa. Lovato gra na gitarze i pianinie od 11 roku życia.


Demi najpierw pisała i śpiewała piosenki dla samej siebie, ale dość szybko znalazły one drogę do anteny radiowej i telewizyjnej. Kompozycja "Shadow" trafiła do disneyowskiego programu "As The Bell Rings", zaś wykonany przez nią cover "That's How You Know" z filmu "Zaczarowana" ukazał się na płycie "DisneyMania". Ale wcześniej, w wieku siedmiu lat, dziewczynka zadebiutowała aktorsko w telewizyjnym show "Barney i Przyjaciele". Zagrała Angelę, a na planie spotkała między innymi Selenę Gomez. Aktorsko miała okazję sprawdzić się także w produkcji Disneya "As The Bell Rings", jako Charlotte Adams.

W 2008 roku Lovato dała pierwsze samodzielne koncerty. Także w tym roku do sklepów trafił jej płytowy debiut "Don't Forget", nagrany w 10 dni, który promowała na wspólnej trasie koncertowej z The Jonas Brothers. Bracia Jonasowie pomogli Demi w pisaniu piosenek, a także w produkcji krążka, który zadebiutował na drugim miejscu listy "Billboardu 200". Niemała w tym zasługa udziału dziewczyny w popularnym wśród młodzieży filmie "Camp Rock", w którym wcieliła się w Mitchie Torres, dziewczynę chcącą zrobić karierę jako piosenkarka. Ścieżka dźwiękowa do obrazu okazała się wielkim sukcesem. Znalazły się na niej cztery piosenki śpiewane przez Demi, w tym duet z Joe Jonasem "This Is Me". Singel z tą kompozycją dotarł na szczyt notowania "Billboardu". Ich wspólny występ w 3D można obejrzeć na filmie dokumentującym trasę koncertową braci "Jonas Brothers: The 3D Concert Experience" z 2009 roku.

Rok 2009 był dla Lovato jeszcze bardziej pracowity niż poprzedni. Dziewczyna trafiła bowiem do obsady telewizyjnego serialu komediowego "Sonny With A Chance" jako Allison "Sonny" Munroe, a także filmu "Princess Protection Program". W lipcu ukazała się druga studyjna płyta Demi, zatytułowana "Here We Go Again". Zawierający ambitniejszy, bardziej rockowy repertuar krążek (dziewczynę wspomagał w studiu m.in. John Mayer) zadebiutował od razu na miejscu pierwszym listy "Billboardu". Lovato wzięła też udział w realizacji drugiej części filmu "Camp Rock" i oczywiście nagrała piosenki na soundtrack do niego. Album ukazał się 2010 roku, podobnie jak ścieżka dźwiękowa do "Sonny With A Chance". W lipcu 2010 Demi w wywiadzie oznajmiła, że rozpoczęła już pisanie piosenek na trzecią płytę studyjną. "Tym razem będzie nieco więcej popu i R&B oraz soulu. Obecnie najbardziej inspirują mnie Keri Hilson i Rihanna" - mówiła Demi. W 2011 roku Lovato potwierdziła, że nie weźmie udziału w 3 sezonie Słonecznej Sonny. Obecnie pracuje nad trzecim, solowym albumem, który ma wydać jeszcze w roku 2011. Demi również potwierdziła swój duet z Timbalandem, który ma powstać niebawem

Mimo młodego wieku Demi jest bardzo zaangażowana w akcje charytatywne, ostro występuje przeciwko przemocy w szkołach, której doświadczyła na własnej skórze. Popiera różne działania mające na celu ochronę środowiska naturalnego. Jest praktykującą katoliczką i modli się wraz z zespołem przed każdym koncertem. Jej byłymi chłopakami są: Alex Deleon, Cody Linley, Trace Cyrus, Cameron Mitchell i Joe Jonas. Demi jest zaangażowana w akcje Disneya "Project Green", która ma na celu promowanie ekologicznego stylu życia oraz akcje "Love is Louder Than The Pressure To Be Perfect", jej rola to wspieranie młodych dziewczyn, które tak jak Demi miały trudny okres za sobą. Lovato ma również zostać druhną na ślubie Tiffany Thornton.