Мориц родилась 10 февраля 1997 года в Атланте штат Джорджия, США. Ее отец, Маккой, является пластическим хирургом, а мать, Тери, работает практикующей медсестрой. У нее есть 4 брата, в возрасте от 5 до 15 лет. В возрасте 12 лет у Хлои уже был 5-летний опыт работы в индустрии развлечений. Заинтересованность игрой на сцене пришла к Хлое после того, как ее старший брат поступил в Нью-Йоркскую в профессиональную школу искусств.

Старт карьере был дан в Голливуде, после переезда семьи Мориц в Лос-Анджелес в 2003 году. Ее первая в Голливуде роль – роль Виолетты, была сыграна в двух эпизодах сериала «Защитник», а первую роль в кино - роль Молли, Мориц исполнила в киноленте «Сердце свидетеля». Дебют молодого дарования продолжился участием в телевизионной комедии «Семейный план» в роли Янг Чарли.

Первый крупный успех пришёл после съёмок в римейке классического хоррора 1979 года «Ужас Амитивилля». Хлоя сыграла Челси, это принесло ей номинацию на премию «Young Artist Award». Далее был экшен Стивена Сигала «Сегодня ты умрёшь». Также она активно снимается в киносериалах: Мориц играет небольшую роль (роль Кэнди Стокер) в шоу канала NBC «Меня зовут Эрл».

Ещё она играла в сериале «Отчаянные домохозяйки». Мориц также озвучивала мультипликационного персонажа Дарби в сериале “Мои друзья Тигра и Винни-Пух”. Второе покорение большого экрана — фильм «Дом большой мамочки 2».

Она участвовала в Лос-Анджелесском кинофестивале, представляя несколько фильмов в различных номинациях. Её роль в фильме «Пипец», где она исполняет роль Минди, маленькой убийцы-мстительницы, обученной собственным отцом, чтобы стать смертоносным оружием, принёс ей небывалый успех.

1 октября 2010 она сыграла Эбби, 12-летнюю вампиршу, в американском ремейке шведского хита «Впусти меня. Сага». В том же году Хлоя появилась в супергеройской комедии «Пипец».

В 2011 году снялась в фильме Мартина Скорсезе «Хранитель времени».

Также в 2011 году Хлоя сыграла главные роли в фильмах «Поля» и «Провинциалка».

В 2012 году с участием Хлои вышел фильм «Мрачные тени», главную роль в котором исполнил Джонни Депп.

В январе 2013 года состоялась премьера фильма «Муви 43», в котором Хлоя снялась вместе с такими звездами как Холли Берри, Джерард Батлер, Хью Джекман, Ричард Гир, Шонн Уильям Скотт, Эмма Стоун и другими.

В том же 2013 году Морец появилась в еще двух картинах - «Пипец 2» и «Телекинез».

В 2014 году с Хлоей Морец в главных ролях вышло четыре картины - «Детка», «Зильс-Мария», «Если я останусь» и «Великий уравнитель». Все картины получили похвальные отзывы как зрителей, так и кинокритиков.

У Хлои много увлечений: она занимается балетными танцами, баскетболом и плаванием в бассейне, гимнастикой. А когда отдыхает, смотрит комедии и играет со своими собачками. Её любимая еда — спагетти, а любимые предметы в школе — химия и математика.