Chloë Grace Moretz urodziła się 10 lutego 1997 w Atlancie, w stanie Georgia. Jej matka Teri jest z zawodu pielęgniarką, zaś ojciec McCoy jest chirurgiem plastycznym. Chloë ma czterech starszych braci: Brandona, Trevora, Colina i Ethana. W 2001 roku Trevor został przyjęty do szkoły aktorskiej (Professional Performing Arts High School), spowodowało to również przeprowadzkę małej Chloë razem z mamą do Nowego Jorku. Ćwicząc z bratem, Chloë złapała aktorskiego bakcyla. Jej przygoda z filmem rozpoczęła się w 2003 roku, gdy razem z całą rodziną przeprowadziła się do Los Angeles.
Role dziecięce
W 2004 roku Chloë wcieliła się w postać Violet występując w dwóch odcinkach serialu Obrońca. Rok później pojawiła się w filmie Heart of the Beholder, zagrała także rolę Chelsea Lutz w obrazie Amityville, za którą otrzymała nominację do nagrody Young Artist Award. Od tego momentu kariera Chloë nabrała rozpędu. W 2006 roku pojawiła się w filmie Agent XXL 2 oraz gościnnie wystąpiła w kilku serialach telewizyjnych, m.in. Gotowe na wszystko oraz Na imię mi Earl. W 2007 roku użyczyła swojego głosu animowanej postaci Tosi w kreskówce My Friends Tigger & Pooh: Super Sleuth Christmas Movie oraz pojawiała się gościnnie w serialu Seks, kasa i kłopoty. W międzyczasie występowała również w kilku niezależnych produkcjach. W 2009 roku młodą aktorkę można było oglądać w oryginalnej komedii romantycznej 500 dni miłości.
Przełomowy w karierze Chloë okazał się rok 2010, kiedy pojawiła się w filmie Kick-Ass w reżyserii Matthew Vaughna. Zagrała w nim kontrowersyjną postać Mindy Macready, która przyniosła jej rozgłos i uznanie dużej liczby widzów oraz krytyków. Przygotowania do tej roli trwały kilka miesięcy, w trakcie których Chloë m.in. trenowała z ekipą kaskaderską Jackiego Chana, byłymi żołnierzami marines oraz uczęszczała do profesjonalnej szkoły cyrkowej w Toronto. Dzięki temu wykonała w filmie większość kaskaderskich scen bez pomocy dublera. Pod koniec 2010 roku młodą aktorkę mogliśmy oglądać w filmie Pozwól mi wejść w reżyserii Matta Reevesa, gdzie wcieliła się w postać Abby, dwunastoletniej wampirzycy, oraz w drugoplanowej roli w familijnym filmie Dziennik cwaniaczka. W 2011 roku Chloë wystąpiła gościnnie w jednym z odcinków serialu Rockefeller Plaza 30 oraz w dwóch produkcjach kinowych, Teksas – pola śmierci i Hugo i jego wynalazek, pierwszym trójwymiarowym filmie Martina Scorsese.