Elle Fanning commence comme actrice enfant et fait ses débuts dans "I Am Sam" (2001), avant de jouer dans "Daddy Day Care" (2003), "Babel" (2006), "The Curious Case of Benjamin Button" (2008) et "Super 8" (2011). Elle tient ensuite le rôle de la princesse Aurore dans "Maleficent" (2014) et sa suite "Maleficent: Mistress of Evil" (2019), entrant ainsi dans une grande franchise hollywoodienne. Entre ces deux films, Fanning joue dans "The Beguiled" (2017), "Mary Shelley" (2017) — où elle tient le rôle principal — et le drame post-apocalyptique "I Think We’re Alone Now" (2018). Elle tient ensuite un premier rôle dans "A Complete Unknown" (2024) et apparaît dans "Sentimental Value" (2025) ainsi que "Predator: Badlands" (2025). Fanning incarne également Catherine la Grande dans la série "The Great" (2020–2023) et joue dans la série "The Girl from Plainville" (2022).
