Gardner dilahirkan pada 18 April 1995, di Sacramento, California. Beliau menghadiri Sacramento Country Day School dan mengambil bahagian dalam banyak penerbitan sekolah menengahnya. Brian Frishman, ketua unit drama, membimbing Gardner dari kelas enam ke lapan. Pada tahun 2011, beliau melakukan pembelajaran dalam talian ketika berpindah ke Los Angeles, kemudian memilih untuk mengambil Ujian Kemahiran California High School. Beliau mengikuti ujian pada Oktober 2011 dan mengetahui bahawa beliau menamatkan pengajian pada bulan berikutnya. [2] Kerjaya lakonan beliau bermula menerusi filem Sean Penn 2001, I Am Sam; "Di dalam filem, bapa Dakota Fanning menghidap autisme, dan saya memiliki adik-beradik lelaki dengan autisme dan saya ingat menontonnya sebagai seorang gadis muda dan berhubungan dengan wataknya dan terpengaruh olehnya, ”Gardner menjelaskan. "Itulah yang membuat saya ingin masuk ke industri ini dan membuat hal-hal yang dapat mempengaruhi orang dan orang-orang dapat berhubung dengannya."[3] Beliau memegang tali pinggang hitam taekwondo, dan juga bergiat aktif dalam tinju dan nunchuck.[4]

Gardner pada awalnya tinggal bersama ibunya untuk menceburi bidang lakonan sepenuh masa. Gardner tinggal bersama ibunya untuk tahun pertama; Namun, begitu beliau membuktikan boleh berbuat demikian, beliau berpindah ke apartmennnya sendiri dan mula hidup sendiri. Setelah muncul dalam siri Disney Channel Lab Rats, beliau mengambil cuti selama setahun daripada berlakon untuk bekerja dalam bidang pemodelan. Sewaktu menjadi model, beliau berhenti berlakon, kemudian mengetahui ujibakat Glee. Beliau telah menjadi model untuk Kohl's, Love Culture, HP, Hollister, LF, dan Famous Footwear. Pada tahun 2015, Gardner membintangi filem cereka sains Project Almanac sebagai Christina Raskin, adik perempuan watak utama.[5] Filem ini membantu Gardner mengembangkan kerjayanya di Hollywood. Pada Februari 2017, ia diumumkan bahawa Gardner akan melakonkan watak sebagai Karolina Dean dalam Runaways (2017), sebuah siri asal Hulu.[6] Beliau telah menerima pengiktirafan meluas bagi peranannya sebagai wira LGBTQ. Pada Januari 2018, ia diumumkan bahawa Gardner akan memegang watak sebagai Vicky dalam filem seram Halloween (2018), kesinambungan filem 1978 bertajuk sama.