Elle Fanning sinh ra tại Georgia, Mỹ và là em gái của diễn viên Dakota Fanning. Hiện nay cô đang theo học tại trường Campbell Hall ở phía Bắc Hollywood, đây cũng chính là ngôi trường Ashley và Mary – Kate Olsen theo học trước đây. Fanning bắt đầu diễn xuất từ khi còn rất nhỏ, 3 tuổi. Cô thường đóng những vai phiên bản nhỏ của chị gái Dakota như trong mini series Taken và bộ phim điện ảnh I Am Sam. Năm 2002, ở tuổi lên 4, Elle có vai diễn độc lập đầu tiên trong bộ phim hài Daddy Day Care. Những gì cô bé thể hiện khiến khiến nhiều nhà sản xuất chú ý và cô lại được chọn vào vai Ruth trong bộ phim The Door in the Floor cùng với Jeff Bridges và Kim Basinger. Họ lúc đầu định tìm kiếm một cặp song sinh cho lịch quay dồn dập nhưng Elle đã gây ấn tượng khi một mình quay hết tất cả các cảnh. Cuối năm 2003, Fanning xuất hiện trong Because of Winn Dixie, năm 2004 cô lồng tiếng Anh cho vai Mei trong bộ phim hoạt hình My Neighbor Totoro. Cuối năm này, cô ghi hình cho bộ phim I Want Someone to Eat Chesse With. Đầu năm 2005, Fanning có vài cảnh trong phim Charlotte’s Web của cô chị Dakota nhưng cuối cùng bị cắt mất. Giữa năm Fanning vào vai Debbie, con gái của Richard và Susan Jones (do Brad Pitt và Cate Blanchett thủ vai) trong bộ phim đoạt giải Oscar Babel. Đầu năm 2006, cô tham gia The Nines và Déjà Vu. Đến cuối năm 2006, Fanning bắt đầu nhận vai chính. Vai đầu tiên phải kể đến là Emma Learner trong Reservation Road, đứa con gái trầm uất bởi sự ra đi của người anh trai trong tai nạn thảm khốc của gia đình. Đầu năm 2007, Elle tái hợp với Pitt và Cate Blanchett qua vai phiên bản trẻ của Cate trong The Curious Case of Benjamin Button. Giữa năm này, cô thủ phai Phoeboe trong phim Phoebe in Wonderland. Tháng Mười, Elle xuất hiện tong Nutcracker 3D trong vai Mary. Cuối năm 2009, Fanning thủ vai chính trong bộ phim Somewhere giành giải Sư Tử Vàng lần thứ 67. Năm 2010, cô đóng vai một con ma trẻ trong V. Năm 2011, Fanning đóng vai chính Alice Dainard trong bộ phim Super 8 của J. J. Abrams. Một số những bộ phim khác có sự xuất hiện của Fanning là We Bought a Zoo cùng với Scartlett Johansson, Ginger &Rosa, bộ phim nhận được vô số lời khen từ tờ The New York Imes và cả nhà phê bình phim Ty Burr. Cô cũng chính là nàng công chúa Disney Auroro xinh đẹp trong bộ phim đình đám Maleficent của đạo diễn Robert Stromberd do Angelina Jolie thủ vai chính.