 | That Click (2020) als Self |
 | Penn & Teller: Try This at Home (2020) als Self |
 | The Roads Not Taken (2020) als Molly |
 | All the Bright Places (2020) als Violet |
 | Maleficent: Mistress of Evil (2019) als Princess Aurora |
 | A Rainy Day in New York (2019) als Ashleigh Enright |
 | Camp! The Movie (2019) als Self |
 | Teen Spirit (2019) als Violet Valenski |
 | Galveston (2018) als Rocky |
 | I Think We're Alone Now (2018) als Grace |
 | Always at The Carlyle (2018) als Self (archive footage) |
 | The Vanishing of Sidney Hall (2018) als Melody |
 | How to Talk to Girls at Parties (2017) als Zan |
 | Mary Shelley (2017) als Mary Shelley |
 | The Beguiled (2017) als Alicia |
 | Elle Fanning's Fan Fantasy (2017) als self |
 | 20th Century Women (2016) als Julie Miller |
 | Live by Night (2016) als Loretta Figgis |
 | Ballerina (2016) als Félicie Milliner (voice) |
 | 3 Generations (2016) als Ray |
 | The Neon Demon (2016) als Jesse |
 | Trumbo (2015) als Nikola Trumbo |
 | The Boxtrolls (2014) als Winnie Portley-Rind (voice) |
 | Young Ones (2014) als Mary Holm |
 | Maleficent (2014) als Princess Aurora |
 | Low Down (2014) als Amy Albany |
 | First Stars I See Tonight (2014) als Girl |
 | Twixt: A Documentary (2013) als Self |
 | Likeness (2013) als Mia |
 | Sigur Rós: Valtari Film Experiment (2013) als Sara (Leaning Towards Solace) |
 | Wide-Awake (2012) als The Rainmaker |
 | Ginger & Rosa (2012) als Ginger |
 | We Bought a Zoo (2011) als Lily Miska |
 | Twixt (2011) als V. |
 | Super 8 (2011) als Alice Dainard |
| | Making Somewhere (2011) als Self |
 | The Curve of Forgotten Things (2011) als Girl |
 | The Nutcracker in 3D (2010) als Mary |
 | Somewhere (2010) als Cleo |
 | Astro Boy (2009) als Grace (voice) |
 | First the Egg (2009) |
 | The Curious Case of Benjamin Button (2008) als Daisy Age 7 |
 | Phoebe in Wonderland (2008) als Phoebe Lichten |
 | Reservation Road (2007) als Emma Learner |
 | A Very Brave Witch (2007) |
| | Day 73 with Sarah (2007) als Sarah |
 | The Nines (2007) als Noelle |
 | Déjà Vu (2006) als Abbey |
 | Babel (2006) als Debbie Jones |
 | I Want Someone to Eat Cheese With (2006) als Penelope |
 | Because of Winn-Dixie (2005) als Sweety Pie Thomas |
| | P.N.O.K. (2005) als Rebecca Bullard |
 | The Door in the Floor (2004) als Ruth Cole |
 | Daddy Day Care (2003) als Jamie |
 | I Am Sam (2001) als Lucy (2 Years Old) |
| | The Maid of Orleans als Rebecca Spielman |
 | I Am Sybil als Shirley Mason |
 | Chippendales |
 | Francis and The Godfather als Ali MacGraw |
 | Rosebushpruning |
 | A Complete Unknown als Sylvie Russo |
 | The Nightingale als Isabelle |
| | All the Bright Places Producer |