Demi Lovato hat zwei Geschwister. Ihre fünf Jahre ältere Schwester Dallas Lovato, die ebenfalls Schauspielerin und Sängerin ist, und ihre zehn Jahre jüngere Schwester Madison. Ihre Mutter, Deana Lovato, war als Teenager bei den Dallas Cowboys als Cheerleader aktiv. Demi Lovato besuchte die Grapevine-Colleyville Independent School.

Sie begann mit dem Schauspielen im Alter von zehn Jahren, als sie erfolgreich in der Kinderserie Barney und seine Freunde (Original: Barney and Friends) tätig war. Demis Gesangstalent wurde ebenfalls gepflegt und gefördert. Ihren Durchbruch erreichte sie mit Camp Rock, wo sie an der Seite von Joe Jonas die Hauptrolle spielte. Vorraussichtlich im Januar 2009 kommt der Film Princess Protection Program mit ihr in der Hauptrolle auf Disney Channel.

Sie hat mit Selena Gomez eine Web-Show auf YouTube, in der die beiden mit ihren Kolleginnen Miley Cyrus und Mandy Jiroux einen musikalischen Wettstreit austragen.

Ihre beste Freundin ist Selena Gomez.