En 2012, Mendler lanzó su álbum debut, Hello My Name Is..., que debutó en el puesto 30 en la lista Billboard 200. El sencillo principal del álbum, "Ready or Not", alcanzó el puesto 49 en la lista Billboard Hot 100. Mendler también ha realizado giras con Selena Gomez y Demi Lovato.
En 2014, Mendler protagonizó la película original de Disney Channel Girl vs. Monster. También lanzó su segundo álbum, Nemesis, que debutó en el puesto 89 en la lista Billboard 200. El sencillo principal del álbum, "Hurricane", alcanzó el puesto 94 en la lista Billboard Hot 100.
Desde entonces, Mendler ha seguido actuando en varios programas de televisión y películas, incluidos Undateable (2015-2016), Merry Happy Which (2019-2020) y The Secret Life of Pets 2 (2019). También ha lanzado varios sencillos, incluidos "Atlantis" (2016), "Do You Miss Me at All" (2017) y "Diving In" (2019).
Además de su carrera como actriz y cantante, Mendler también es una filántropa activa. Es Embajadora de Buena Voluntad de UNICEF y ha trabajado con varias organizaciones benéficas, incluidas la Fundación Make-A-Wish y la Fundación Starlight Children's.