Fue durante la filmación de Terror en Amityville, en el 2005, donde Chloë Grace Moretz mostró su talento frente a las cámaras, con tan sólo 12 años de edad.
Un año después, participó en la comedia, "Mi abuela es un peligro 2", interpretando a "Carrie Fuller".
Después, en 2010, Moretz se convirtió en la "Hit- Girl" de "Kick- Ass: un superhéroe sin superpoderes", una película de acción que corrió a cargo de Matthew Vaughn.
Tres años después, la "Hit- Girl" volvió en la secuela de la cinta.
"Déjame entrar", fue otro de los trabajos de Moretz. En este film, la actriz interpretó a "Abby", una vampira de tan sólo 12 años de edad.
En 2014, la joven actriz protagonizó, junto a Jamie Blackley, la película "Si decido quedarme". En esta ocasión, la actriz interpretó a "Mia Hall", personaje que se enfrenta a diversas situaciones que se le presentan después de un accidente automovilístico.