Siendo una niña demostró su talento en un concurso en el cual cantó la canción de Mariah Carey “Without You”.

La primera vez que vio a las Pussycat Dolls fue en “MTV Diary” de Christina Aguilera.

En 2003, entró a formar parte de las Pussycat Dolls para añadir fuerza al grupo con su potente voz.

Se enteró gracias al programa MTV Diaries que estaban haciendo audiciones para buscar una nueva integrante.

Las Pussycat Dolls lograron grandes éxitos por todo el mundo en 2005 con su álbum PCD, que debutó en el puesto número 5 en el U.S.

Aunque Carmit Bachar abandonó el grupo en marzo de 2008, las demás continuaron como quinteto y en el mismo año sacaron al mercado su segundo álbum, Doll Domination, el cual incluye los hits "When I Grow Up", "I Hate This Part", "Jai Ho!

Con la ida de Carmit Bachar, Thornton interpretó "Fever" y "Hey Big Spender" sola durante los conciertos.