Originaire de Californie,
Camilla Belle pose dès l’âge de 9 mois pour diverses campagnes publicitaires. Elle poursuit son apprentissage dans des spots avant d’apparaître à la télévision dans
Trouble Shooters: Trapped Beneath The Earth, avec Kris Kristofferson.
En 1995, elle fait ses débuts au cinéma dans
La Petite Princesse d’Alfsonso Cuaron, d’après le classique de Frances Hodgson Burnett, que suivront :
Jurassic Park 2 - Le Monde Perdu de Steven Spielberg (la fillette du prologue),
Les Ensorceleuses de Griffin Dunne (où elle remporte une citation au Young Artist Award dans le rôle de Sally, repris dans la deuxième partie du film par Sandra Bullock),
Le Patriote de Dean Semler, avec Steven Seagal,
Vérité Apparente d’Adam Brooks, avec Cameron Diaz, et, cette même année,
Génération Rx d’Arie Posin, avec Glenn Close.
En 2005, elle retrouve Catherine Keener et Daniel Day-lewis pour le film de Rebecca Miller
The Ballad Of Jack And Rose. Elle y interprète Rose Slavin, la fille de Jack Slavin vivant tous deux sur une île perdue au large de la côte Est américaine. En 2006, elle joue dans
Terreur Sur La Ligne de Simon West, où elle interprète une étudiante terrorisée par un homme qui la harcèle au téléphone en lui demandant si elle a bien vérifié que tout était normal avec les petits dont elle a la charge. En 2007, elle est à l’affiche de
10 000 un film de Roland Emmerich avec Omar Sharif.
Pianiste classique, polyglotte,
Camilla Belle est la porte-parole de l’organisation caritative Kids With A Cause. En 2008, elle est à l’affiche du film d’action fantastique
Push. L’année suivante, elle tourne dans le film de Bruce Willis
Three Stories About Joan.
Enfin, en 2009,
Camilla Belle partage l'affiche du film
À Deriva avec Vincent Cassel.