1984'te Nashua, New Hampshire'da doğdu. Annesi Stacy muhabir, babası Donald Moore havayolu pilotuydu. Moore, Orlando'da büyüdü. 2002'de burada bulunan Bishop Moore Katolik Lisesi'nden mezun oldu.
Küçük yaşlardan itibaren şarkı söylemeye ve oyunculuğa büyük ilgi gösteren Moore, 15 yaşındayken ilk single'ı Candy'i ve So Real adlı albümünü çıkardı. Ardından I Wanna Be with You ve Mandy Moore adlı albümleri ilkini takip etti. 2001'de ilk sinema filmi Dr. Dolittle 2'de oynadı, daha sonra The Princess Diaries'de Lana karakterini canlandırdı. 2002 yapımı A Walk to Remember ile ilk kez bir başrolde yer aldı. 2000'ler boyunca çoğu Because I Said So ve License to Wed gibi romantik komediler olmak üzere birçok filmde yer aldı. Disney serilerinde Rapunzel'i seslendirdi. This is Us dizisinde Rebecca Pearson rolünde oynadı.
2009'dan 2016'ya kadar müzisyen Ryan Adams ile evli kaldı. 2017'de bir başka müzisyen Taylor Goldsmith ile nişanlandı.