2012-ben Mendler kiadta debütáló albumát Hello My Name Is... címmel, amely a 30. helyen debütált a Billboard 200 listán. Az album vezető kislemeze, a "Ready or Not" a Billboard Hot 100 toplistájának 49. helyére került. Mendler Selena Gomezzel és Demi Lovatóval is turnézott.
2014-ben Mendler szerepelt a Disney Channel Original Movie Girl vs. Monster című filmjében. Kiadta második albumát is Nemesis címmel, amely a 89. helyen debütált a Billboard 200 listán. Az album vezető kislemeze, a "Hurricane" a Billboard Hot 100 toplistájának 94. helyére került.
Azóta Mendler számos televíziós műsorban és filmben szerepel, köztük az Unndateable (2015-2016), a Merry Happy Whatever (2019-2020) és a The Secret Life of Pets 2 (2019) című filmekben. Számos kislemezt is kiadott, köztük az "Atlantis" (2016), a "Do You Miss Me at All" (2017) és a "Diving In" (2019).
Mendler színészi és énekesi karrierje mellett aktív filantróp is. Az UNICEF jószolgálati nagykövete, és számos jótékonysági szervezettel dolgozott együtt, beleértve a Make-A-Wish Alapítványt és a Starlight Children's Foundationt.