Камила Морроне родилась 16 июня 1997 года в Лос-Анджелесе в семье выходцев из Аргентины актёров Максимо Морроне и Люсилы Полак. После развода родителей она осталась жить с матерью, которая с 2006 года была в отношениях с Аль Пачино.

В 2013 году состоялся кинодебют Морроне в фильме Джеймса Франко «Буковски», который так и не вышел на экраны. После окончания средней школы Беверли-Хиллз Морроне начала профессиональную карьеру фотомодели, появившись год спустя на обложке турецкого издания «Vogue». В 2017 году она участвовала в качестве манекенщицы для курортной коллекции «Moschino». В 2018 году Морроне вернулась в кино, появившись в триллере «Жажда смерти» и комедийном боевике «Никогда не возвращайтесь». В 2019 году она получила премию «Восходящая звезда» на Международном кинофестивале в Сан-Диего. В 2023 году Морроне исполнила роль Камилла Данн в псевдобиографическом мини-сериале «Дейзи Джонс и The Six», за которую получила номинацию на прайм-тайм премию «Эмми» как лучшая актриса второго плана в мини-сериале или фильме.

С конца 2017 года Камила Морроне встречалась с актёром Леонардо ди Каприо, который на 23 года старше её. В 2022 году пара рассталась.