Mary Elle Fanning nació en Goergia, Estados Unidos, el 9 de abril de 1998. Su abuelo materno, Rick Arrington, fue un jugador de fútbol americano, y su tía, Jill Arrington, es periodista de la ESPN. Además es hermana de la también actriz Dakota Fanning.
Elle Fanning apareció por primera vez en una película cuando tenía dos años, interpretando la versión joven del personaje de su hermana en 'Yo soy Sam' estrenada en 2001. Su primer gran papel, sin su hermana, fue en la película de 2003 'Daddy Day Care', compartiendo el reparto con actores como Eddie Murphy. Otra de sus películas ha sido 'The door in the floor' en la que apareció con Jeff Bridges y Kim Basinger. Ese mismo año también hizo 'El perro sonriente' pero con un pequeño papel.
No solo ha actuado, sino que además ha doblado algunas películas como 'Mi vecino Totoro'. A principios de 2005, Fanning hizo 'La telaraña de Charlotte', sin embargo, las escenas no se incluyeron en el corte final. A mediados de 2005, interpretó a Debbie, la hija de Brad Pitt y Cate Blanchett en 'Babel'. A principios de 2006, Fanning participó en 'The Nines' y 'Déjà Vu', y a mediados de 2006 apareció en 'The Lost Room', una miniserie de televisión.
Fue a finales de 2006 cuando empezó a interpretar personajes principales. El primero fue en 'Reservation Road', interpretando a Emma Learner, la hija de los personajes de Joaquin Phoenix y Jennifer Connelly. A mediados de 2007, Fanning filmó 'Phoebe en el país de las maravillas' en el papel de PhoebeA finales de 2008, tuvo un pequeño papel en 'El curioso caso de Benjamin Button' como una versión más joven del personaje de Cate Blanchett. En marzo de 2008, estaba previsto que Elle Fanning y su hermana Dakota protagonizarían 'My Sister's Keeper', pero la oportunidad se terminó cuando Dakota se enteró de que tendría que afeitarse la cabeza.
Ha hecho 'Somewhere' en 2009, Fanning también ha trabajado bajo la dirección de J.J. Abrams, interpretando a Alice en la película de ciencia-ficción 'Super 8', estrenada en 2011. Ese mismo año hizo 'Un lugar para soñar'. En el verano del 2012 en Londres empezó la grabación de la película 'Maléfica' junto a Angelina Jolie, dando vida a la Princesa Aurora, la Bella Durmiente. Ese mismo año participa en 'Ginger & Rose', y en 2014 estrenó 'Broxtrolls'.
Fue en 2015 cuando pudo trabajar con Naomi Watts y Susan sarandon en la película 'About Ray'. En 2015, Fanning coprotagonizó 'Trumbo' de Jay Roach como la hija de Dalton Trumbo. En 2016 apareció como Jesse en el thriller psicológico 'The Neon Demon', y en 2017 Fanning apareció en el drama de Shawn Christensen 'Sidney Hall'. Cabe destacar su papel al lado de Nicole Kidman o Kirsten Dunst en 'La seducción'. Mantuvo una relación sentimental breve con Zalman Band durante el verano de 2015 y ya no se le han conocido más relaciones. Por otro lado, con su hermana se lleva muy bien y aparecen con normalidad las dos juntas en alfombras rojas y premieres de películas.
