Die exotisch schöne Camilla Belle Routh hat eine brasilianische Mutter und einen US-amerikanischen Vater. Ihre Mutter ist eine Modedesignerin und ihr Vater ist der Besitzer eines Bauunternehmens. Außerdem komponiert er Country-Musik. Camilla Belle wächst in Los Angeles auf und besucht die Mädchenschule "Marlborough School" in Los Angeles.
Schon als Kind ist sie in Werbespots zu sehen und kommt so zur Schauspielerei. Ihre ersten Rollen spielt sie in Filmen wie Steven Spielbergs "Vergessene Welt: Jurassic Park". In "The Patriot – Kampf ums Überleben" stellt sie die Tochter von Steven Seagals Figur dar. Neben Nicole Kidman und Sandra Bullock tritt die junge Schauspielerin in "Zauberhafte Schwestern" auf. Ihre erste Hauptrolle kann sich Camilla Belle mit ihrer Rolle in Disneys "Surfer Girls" in ihren Steckbrief schreiben. Auch in "Back to the Secret" spielt sie eine tragende Rolle. Besonders beeindruckt sind die Kritiker von Camilla Belles Darbietung in "The Ballad of Jack and Rose" und im Film "The Quiet", in dem sie eine Gehörlose mimt. Im Thriller "Unbekannter Anrufer" stellt Camilla Belle eine Babysitterin dar.
Größere Bekanntheit erlangt Camilla Belle mit ihrer Hauptrolle der ‚Evolet' in Roland Emmerichs prähistorischen Abenteuerfilm "10.000 B.C.". Der Superheldenfilm "Push", bei dem neben Camilla Belle auch Dakota Fanning und Chris Evans mitspielen, wird kein Erfolg. Daraufhin ist die Schauspielerin neben George Clooney in einem Werbespot für den Kaffeehersteller "Nespresso" zu sehen. Auch die Boyband "Jonas Brothers" bucht Camilla Belle 2008 für ihr Video zu "Lovebug". Beim Dreh verliebt sich die schöne Darstellerin in Joe Jonas. Die Beziehung der beiden hält neun Monate. Im Oktober 2012 wird bekannt, dass die Schauspielerin mit dem "New York Jets" Quarterback Tim Tebow liiert ist.