2012年，参加维多利亚的秘密内衣秀，并且受到了卡尔·拉格斐的赏识，同年，参演个人首部电影《安娜·卡列尼娜》。模特和女演员卡拉·迪瓦伊和新女友艾什莉本森在伦敦希思罗机场候机楼外，两人相拥在一起热情的接吻。
2015年，宣布正式离开模特界，转型成为演员，并主演了爱情悬疑电影《纸镇》，她凭借该片获得第17届青少年选择奖-最具突破影人奖。
2016年，凭借科幻动作电影《X特遣队》获得第18届青少年选择奖最受期待女演员奖。2017年，主演的科幻电影《星际特工：千星之城》在美国上映。
2014年2月，卡拉·迪瓦伊宣布出柜，与大其14岁的美国女演员米歇尔·罗德里格兹交往 [21] ；同年，与米歇尔·罗德里格兹分手。
2015年4月23日，卡拉·迪瓦伊在官方Twitter发表声明，正式承认与女歌手St. Vincent的恋爱关系。2018年8月14日，她正与新女友艾什莉本森在一起。
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