2003–09

Penampilan filem pertama Thorne adalah peranan tidak dikredit dalam filem 2003, Stuck on You. Beliau sejak itu telah muncul dalam projek-projek filem dan televisyen termasuk Entourage dan The O.C.. Pada tahun 2007, beliau menyertai barisan pelakon musim kedua Dirty Sexy Money' sebagai Margaux Darling. Pada tahun 2008, Thorne membintangi bersama Christian Slater dan Taylor Lautner dalam drama bersiri, My Own Worst Enemy, dimana beliau memenangi Anugerah Artis Muda untuk lakonannya sebagai Ruthy Spivey; Pada tahun 2008, beliau mempunyai peranan dalam October Road sebagai Angela Ferilli.

Pada tahun 2009, beliau membintangi Little Monk sebagai Wendy. Juga pada tahun 2009, beliau mempunyai peranan dalam Forget Me Not. Thorne mempunyai peranan sokongan dalam Raspberry Magic, filem ini dibuka di Festival Filem Cinequest[7] dan Festival Filem Orang Asia Amerika Antarabangsa San Francisco pada tahun 2010.[8]

2010–13

Pada tahun 2010, Thorne menggantikan Jolean Wejbe sebagai Tancy "Teenie" Henrickson dalam Musim 4 siri HBO, Big Love.[9] Thorne membintangi sitkom Disney Channel, Shake It Up. Thorne melakonkan watak CeCe Jones.[10] Lagu single pertama Thorne, "Watch Me" dikeluarkan pada Jun 21, mencapai nombor 86 dalam carta Billboard Hot 100. Pada September 29, 2011, Disney Channel mengumumkan bahawa mereka telah menambah episod musim kedua Shake It Up' kepada 26 episod.[11]

Pada Jun 4, 2012, Disney Channel mengumumkan bahawa Shake It Up telah diperbaharui untuk musim ketiga[12] Pada tahun 2012, Thorne melakonkan watak Avalon Greene dalam Frenemies.[13] "TTYLXOX" dikeluarkan pada Mac 6, mencapai nombor 97 dalam carta Billboard Hot 100.[14] Pada Mac 30, 2013, ia telah disahkan oleh Hollywood Records melalui Twitter bahawa Bella telah secara rasmi menandatangani untuk label rekod itu.[15] Pada Julai 25, Disney Channel mengesahkan bahawa Shake It Up akan dibatalkan selepas berakhir musim ketiga.[16][17]

2014–sekarang

Pada tahun 2014, Thorne membintangi Blended bersama Adam Sandler dan Drew Barrymore.[18] Beliau juga membintangi Alexander and the Terrible, Horrible, No Good, Very Bad Day (2014) dan The Duff (2015).[19] Pada Julai 30, Thorne telah dipilih untuk berlakon dalam sebuah episod musim kelima belas drama CBS, CSI.[20] Episod itu, "The Book of Shadows," ditayangkan pada Oktober 19, 2014.[21] Thorne muncul dalam Mostly Ghostly 2: Have You Met My Ghoulfriend sebagai Cammy Cahill.[22] Beliau mengeluarkan sebuah EP, Jersey pada November 17.[23][24][25]

Ia telah dilaporkan bahawa Thorne telah menandatangani perjanjian baru untuk menulis buku bermula dengan novel pertamanya, Autumn Falls.[26] Thorne telah menandatangani untuk membintangi Big Sky sebagai Hazel.[27] Beliau juga akan melakonkann watak Jamie dalam Home Invasion.[28] Pada Disember 12, Thorne telah dipilih untuk berlakon dalam siri MTV, Scream.[29] Pada tahun 2015, Thorne mempunyai peranan dalam The Frog Kingdom, menyuarakan watak Puteri Katak. Pada Jun 1, 2015 ia telah diumumkan bahawa Thorne akan membintangi Shovel Buddies sebagai Kate.[30]

Thorne mengesahkan bahawa beliau telah menandatangani untuk munucl dalam Midnight Sun sebagai Katie.[31]