2012-2016: Tham gia X-Factor và Fifth Harmony

Camila Cabello tham gia buổi thử giọng cho chương trình The X Factor tại Greensboro, North Carolina.[7] Sau khi bị loại khỏi phần "bootcamp" tại Miami, Florida; Cabello được cho triệu tập tại sân khấu cùng với Ally Brooke, Normani Kordei, Lauren Jauregui và Dinah Jane để thành lập một nhóm nữ và sau này được biết với cái tên Fifth Harmony.[8] Họ đã kí một hợp đồng với Syco Music thuộc quyền sở hữu của Simon Cowell, và Epic Records - hãng đĩa của L.A. Reid sau khi kết thúc mùa giải ở vị trí số ba.[9]

Nhóm đã phát hành đĩa mở rộng Better Together (2013) cùng với hai album phòng thu Reflection (2015) và 7/27 (2016), với những đĩa đơn hit như "Worth It" và "Work from Home".[10] Từ năm 2013 cho tới cuối năm 2016, Camila tham gia hàng loạt các chuyến lưu diễn cùng với Fifth Harmony.

Vào ngày 18 tháng 12 năm 2016, nhóm chính thức xác nhận sự ra đi của Cabello, với hai lời giải thích khác nhau đến từ hai phía.[11][12][13] Lần cuối cô tham gia biểu diễn cũng như xuất hiện trước công chúng cùng nhóm là ở sự kiện Dick Clark's New Year's Rockin' Eve.[14]

2016–hiện tại: Sự nghiệp Solo

Vào tháng 11 năm 2015, Cabello đã phát hành ca khúc hợp tác với ca sĩ người Canada Shawn Mendes mang tên "I Know What You Did Last Summer", một bài hát mà cả hai đã viết chung.[15][16] Ca khúc đã đạt vị trí số 20 tại Hoa Kỳ và số 18 tại Canada,[17] nhận chứng chỉ bạch kim bởi Hiệp hội Công nghiệp ghi âm Hoa Kỳ (RIAA).[18] Vào ngày 14 tháng 10 năm 2016, rapper người Mỹ Machine Gun Kelly đã phát hành một bài hát song ca cùng Cabello có tên "Bad Things", đạt vị trí thứ 4 trên bảng xếp hạng Billboard Hot 100 của Hoa Kỳ.[19] Cabello được vinh danh trong danh sách "25 Người trẻ tuổi có sức ảnh hưởng lớn nhất năm 2016" của tạp chí Time.[20]

Vào ngày 25 tháng 1 năm 2017, "Love Incredible", một bản hợp tác của Cabello với DJ người Na Uy Cashmere Cat, bị rò rỉ trên mạng.[21] Bài hát được chính thức phát hành vào ngày 16 tháng 2, và sau đó được đưa vào album phòng thu đầu tay của Cashmere Cat, 9 (2017).[22] Cabello đã thu âm "Hey Ma" với Pitbull và J Balvin cho album nhạc phim của bộ phim The Fate of the Furious. Phiên bản tiếng Tây Ban Nha của bài hát và video âm nhạc kèm theo được phát hành vào ngày 10 tháng 3 năm 2017, còn phiên bản tiếng Anh được phát hành vào ngày 6 tháng 4.[23][24] Cabello cũng hợp tác với Major Lazer, Travis Scott và Quavo, cho bài hát "Know No Better".[25]

Vào tháng 5 năm 2017, Cabello thông báo về album phòng thu đầu tay sắp ra mắt của cô, ở thời điểm đó có tên The Hurting. The Healing. The Loving., được cô miêu tả là "là câu chuyện về hành trình của tôi từ những giây phút tăm tối nhất cho tới lúc giành được ánh hào quang, từ khoảng thời gian tôi bị lạc lối cho tới lúc tôi tìm lại được chính mình."[26] Đĩa đơn solo đầu tay của cô "Crying in the Club" được phát hành ngày 19 tháng 5 năm 2017,[27] cùng với một màn trình diễn tại Lễ trao giải Âm nhạc Billboard 2017.[28] Cô đã tham gia làm nghệ sĩ mở đầu cho chuyến lưu diễn 24K Magic World Tour của Bruno Mars tại nhiều điểm diễn. Nữ ca sĩ cũng hợp tác với thương hiệu thời trang Guess với việc trở thành gương mặt đại diện cho nhãn hàng ở chiến dịch Thu 2017.[29]

Cabello xác nhận album phòng thu đầu tay của cô sẽ được phát hành năm 2018, chia sẻ, "ở thời điểm này tôi đã có rất nhiều bài hát mà tôi rất thích," với kết quả của đợt sáng tác-thu âm mới của cô là đĩa đơn "Havana".[30] Đĩa đơn đã đạt vị trí quán quân tại Úc,[31] Ireland, Anh Quốc,[32] Hoa Kỳ.[33] Với cái tên Camila, album đầu tay của cô sẽ được phát hành vào ngày 12 tháng 1 năm 2018[34].

Ngày 20 tháng 6 năm 2019, Camila Cabello chính thức ra mắt MV mới mang màu sắc 16+ "Senorita", hợp tác cùng với Shawn Mendes.