[5]​[6]​ Como solista, Cabello lanzó en 2015, un dúo con el cantante canadiense Shawn Mendes titulado «I Know What You Did Last Summer».

[7]​ En 2016, lanzó un segundo sencillo con el rapero estadounidense Machine Gun Kelly titulado «Bad Things», que alcanzó el cuarto puesto en el Billboard Hot 100 de los Estados Unidos.

[14]​ El álbum pop influenciado por la música latina fue bien recibido por la crítica y obtuvo una certificación platino de la RIAA.

En octubre de 2021, «Havana» fue certificado diamante por la RIAA,[17]​ convirtiendo a Cabello en la primera mujer hispana en recibir esta certificación.

[18]​ En 2024, Cabello lanzó su cuarto álbum de estudio, «C,XOXO», un proyecto que explora géneros como el hyperpop, hip-hop y pop experimental.

[30]​ Su tatarabuelo fue Próculo Capistrán, un militar que combatió en la Revolución mexicana junto a Emiliano Zapata, desempeñándose como general revolucionario al servicio de este.

[38]​[39]​Ella misma ha manifestado su interés en ser considerada también como cantante mexicana, desmintiendo la idea de que su identidad se limite únicamente a lo cubano.

Ya afincadas allá, la madre de Cabello empezó a tomar cursos nocturnos para poder aprender inglés.

El padre de Cabello no pudo obtener una visa en ese momento y tuvo que esperar aproximadamente 18 meses para poder reunirse con ellas, donde al llegar comenzó a trabajar lavando autos frente a un centro comercial llamado Dolphin Mall.

[45]​ Asistió a la escuela secundaria Miami Palmetto High, pero la abandonó durante el año escolar 2012-2013 cuando estaba en noveno grado para perseguir una carrera como cantante.

[48]​ Cabello cantó «Back to Black» de Amy Winehouse, durante la primera ronda del bootcamp, aunque esta presentación no se mostró en televisión.

En la ronda final del bootcamp, Cabello se enfrentó a la concursante Jordan Shane con la canción «Your Song» de Elton John.

Fue eliminada, pero más tarde fue llamada de vuelta al escenario junto con Dinah Jane, Ally Brooke, Lauren Jauregui y Normani Kordei para formar el grupo femenino que más adelante se conocería como Fifth Harmony, clasificándose así para la categoría «Grupos».

Su primer sencillo «Miss Movin' On»[52]​ entró en la lista de Billboard Hot 100 y fue certificado oro en los Estados Unidos.

«Work from Home» fue el sencillo principal de su segundo álbum 7/27 y se convirtió en el primer top 10 del grupo en el Billboard Hot 100.

[68]​[69]​ El mismo día se llevó a cabo el estreno del video musical en su cuenta oficial en Vevo.

[75]​ El 1 de junio de 2017 se lanza la colaboración «Know No Better» junto a Major Lazer, Travis Scott y el rapero Quavo, cuarto sencillo del álbum Music Is the Weapon y el EP Know No Better.

[80]​ Días después, Cabello confirmó en sus redes sociales a «Havana» como primer sencillo de su álbum debut Camila.

[81]​[82]​ Como parte de su promoción, Cabello se presentó en el programa estadounidense The Tonight Show Starring Jimmy Fallon interpretando por primera vez una versión solo del sencillo.

[83]​ El 20 de agosto, se presenta en el Festival Billboard Hot 100 2017 interpretando sus sencillos y temas aún no lanzados a la venta.

[84]​[85]​[86]​ Al finalizar la noche, se unió a la presentación de la banda Major Lazer para interpretar por primera vez en vivo «Know No Better».

[102]​[103]​[104]​ Poco después, se anunciaron nuevas fechas en Europa a ser celebradas en el mes de junio.

[111]​[112]​ En agosto, subió a la posición número uno, convirtiéndolo en el segundo sencillo de Cabello en encabezar la lista Hot 100 como artista principal.

A principios de septiembre, Cabello interpretó «Don't Go Yet» en el BCC Live Lounge.

[128]​ también hizo una versión «Good 4 U» de Olivia Rodrigo que más tarde fue nominado para un iHeartRadio Music Award.

Richard Roeper del Chicago Sun-Times le dio a la película 3 de 4 estrellas y elogió a Cabello por su actuación, diciendo que «tiene una verdadera habilidad para la comedia».,[132]​ e IndieWire comentó: «En su debut cinematográfico, la estrella del pop crea una actuación encantadora en un cuento de hadas que se cuenta con frecuencia».

[163]​ En 2015 lanza su primer material como solista, formando parte aún de Fifth Harmony, en colaboración con Shawn Mendes titulado «I Know What You Did Last Summer» para el álbum Handwritten Revisited, compuesto por ambos artistas junto a Ido Zmishlany, Noel Zancanella y Bill Withers.

[167]​ El 10 de marzo de 2017 se lanzó la colaboración «Hey Ma» con Pitbull y J Balvin, la misma fue compuesta por Cabello junto a Armando Christian Pérez, José Balvin, Jamie Sanderson, Tinashe Sibanda, Philip Kembo, Soaky Siren y Johnny Yukon.

[170]​ El 1 de junio se lanzó el sencillo «Know No Better» junto a Major Lazer, Travis Scott y Quavo, incluida en el Know No Better EP, compuesta por Cabello junto a Brittany Hazzard, Quavious Marshall, Jacques Webster también conocido como Travis Scott, Henry Allen y Thomas Pentz.

[171]​ El 3 de agosto de 2017 se lanzó a la venta el tema «OMG», Cabello compuso el tema junto a la cantante inglesa Charli XCX, el rapero Quavo y los compositores Noonie Bao, Alexandra Yatchenko, Tor Erik Hermansen y Mikkel Storleer Eriksen.