Nel 2012, Mendler ha pubblicato il suo album di debutto, Hello My Name Is..., che ha debuttato al numero 30 della classifica Billboard 200. Il singolo principale dell'album, "Ready or Not", raggiunse la posizione numero 49 nella classifica Billboard Hot 100. Mendler è stato anche in tournée con Selena Gomez e Demi Lovato.
Nel 2014, Mendler ha recitato nel film originale di Disney Channel Ragazza contro mostro. Ha anche pubblicato il suo secondo album, Nemesis, che ha debuttato al numero 89 della classifica Billboard 200. Il singolo principale dell'album, "Hurricane", raggiunse la posizione numero 94 nella classifica Billboard Hot 100.
Da allora, Mendler ha continuato a recitare in vari programmi televisivi e film, tra cui Undateable (2015-2016), Merry Happy Anyway (2019-2020) e Pets - Vita da animali 2 (2019). Ha anche pubblicato diversi singoli, tra cui "Atlantis" (2016), "Do You Miss Me at All" (2017) e "Diving In" (2019).
Oltre alla sua carriera di attrice e cantante, Mendler è anche un'attiva filantropa. È un'ambasciatrice di buona volontà dell'UNICEF e ha lavorato con vari enti di beneficenza, tra cui la Make-A-Wish Foundation e la Starlight Children's Foundation.