Protagonizó la película Disney Channel, Lemonade Mouth, en la que su personaje Olivia interpreta numerosas canciones.

En 2012, Mendler lanzó su álbum debut Hello My Name Is... del género pop.

[9]​ Ella apareció en una campaña pública en marzo del 2013 llamado Delete Digital Drama con Seventeen magazine para poner fin al cyberbullying.

[12]​ Allí fue donde primero expresó interés en la actuación y comenzó a trabajar en obras de teatro.

[14]​ Cuando tenía sólo ocho años de edad, Mendler comenzó a tomar parte en papeles locales tanto dramático como teatro musical, y se convirtió en la artista más joven en el Festival Fringe de San Francisco.

En ese mismo año, prestó su voz a Thorn en el videojuego, Bone: The Great Cow Race.

[17]​[18]​[19]​ En 2007, Mendler interpretó el papel de Pamela Jones en la película Alice Upside Down con actores como Alyson Stoner y Lucas Gabreel.

Ese mismo año, ella coprotagonizó junto a la cantante y actriz Lindsay Lohan la película Labor Pains.

Ella tuvo el papel de Kristen, una adolescente quien estudia en OCD con una beca, y trabaja duro para mantener sus buenas calificaciones.

The Clique fue lanzada directamente en DVD en el otoño de 2008, su segunda película que se estrenara en este formato.

[22]​ También grabó una canción para la película de Disney Tinker Bell and the Great Fairy Rescue, titulada «How To Believe».

El mismo año, ella apareció en los Disney's Friends for Change Games (donde fue la capitana del equipo amarillo), So Random!

Mendler coescribió e interpretó la canción «I'm gonna run to you», que aparece en la película Good Luck Charlie, It's Christmas!.

[7]​[32]​ Antes de su lanzamiento, Mendler había revelado en su perfil oficial en Twitter, que el primer sencillo del álbum se llamaría «Ready or Not».

También se lanzaron sencillos promocionales: «Forgot to Laugh» y «Top of the World».

Ese mismo día, también fue eliminada la cantante Selena Gomez, quien ya hace meses se había cambiado a Interscope Records.

[36]​ En mayo de 2011 comenzó una relación con su compañero de ¡Buena Suerte, Charlie!, Shane Harper pero en el año 2015 se dio a conocer mediante una nueva canción «My Way» que ya no estaban juntos.

[37]​ En su álbum debut Hello My Name Is, Mendler se inspiró en el pop indie, cantantes como Ingrid Michaelson y Feist.

También mencionó a Ed Sheeran y dijo que le encantaría escribir canciones con él.

[38]​ Entre los artistas pop, mencionó a Britney Spears, Maroon 5, Justin Timberlake, Beyoncé, Bruno Mars.

Ella también dijo que está influenciada en cantantes británicos como Ellie Goulding, Marina and the Diamonds, Florence and the Machine y Lianne La Havas como sus mayores influencias británicas.

[39]​ Ella también ha mencionado a Natasha Bedingfield, Broken Bells, Mark Ronson y Amy Winehouse.

En la carrera de actuación, Mendler ha citado algunas influencias como Jamie Foxx, Natalie Portman y Rachel McAdams.

Su voz y su estilo han sido comparados constantemente con los de Cher Lloyd, Lily Allen e incluso Miley Cyrus, que también comenzó en Disney Channel, pero en una entrevista a The Christian Post Mendler dijo: «Yo no soy Miley Cyrus, pueden haber algunas similitudes pero soy mi propia persona».

En 2013, durante una entrevista con The Huffington Post, Mendler fue comparada con otros jóvenes artistas y le preguntaron si quería seguir sus pasos en la música pop.

También participó de los Disney's Friends for Change Games, unas olimpiadas basadas en juegos televisados trasmitidos por Disney Channel, consiguiendo una donación de 125.000 dólares para UNICEF como capitana del equipo amarillo y también compitiendo por 100.000 dólares.

[44]​ Mendler fue la tercera artista joven en ganar el premio, que por lo general rinde homenaje a los ambientalistas y académicos.