Деми Мур (урожденная Деметрия Джин) выросла в неблагополучной семье, мать с отчимом злоупотребляли алкоголем, часто меняли место жительства. В 16 лет бросила школу, чтобы работать в модельном агентстве. Согласно сообщениям ряда СМИ, Мур по совету соседки, молодой актрисы Настасьи Кински, тоже решила сниматься в кино.
Одну из первых ролей сыграла в телесериале «Главный госпиталь» (1982—1983). В середине 1980-х годов Мур появилась в молодежных фильмах «Огни святого Эльма», «Во всем виноват Рио» и «Что случилось вчера ночью». В 1988 году она сыграла первую главную роль в своей карьере в фильме «Седьмое знамение».
После коммерческого успеха фильма «Привидение» она сыграла главные роли в фильмах «Несколько хороших парней», «Непристойное предложение», «Разоблачение», «Стриптиз» и т. д. В начале 1990-х годов она стала первой актрисой с гонораром более 10 млн за фильм в Голливуде, однако в последующие годы из-за коммерческих неудач фильмов ее карьера претерпела значительный спад.
В 1996 году она сыграла одну из ролей в телефильме «Если бы стены могли говорить», которая принесла ей номинацию на премию «Золотой глобус». После нескольких лет перерыва в карьере, в 2003 году она появилась с ролью второго плана злодейки в фильме «Ангелы Чарли: Только вперед». В 2006 году у нее была небольшая роль в фильме «Бобби», где также снимался ее муж Эштон Кутчер. В 2007 году она снялась в триллере «Кто вы, мистер Брукс?». В последние годы Мур снимается в основном в независимых фильмах, где играет роли второго плана.
Была замужем 3 раза: за актерами Фредди Муром, Брюсом Уиллисом и Эштоном Кутчером.