A l'âge de sept ans, Dakota Fanning est la plus jeune interprète jamais sélectionnée au Screen Actors Guild Award pour sa prestation dans Sam je suis Sam (2001). Ce drame, où elle interprète la fille d'un handicapé mental - incarné par Sean Penn - lui vaut également le Critics Choice Award 2001. Devenue la petite chouchou d'Hollywood, elle campe à l'écran la progéniture de Charlize Theron dans Mauvais piège (2002), celle de Robert De Niro dans Trouble jeu (2005) et se trouve également un Papa en la personne de Tom Cruise pour La Guerre des mondes (id.) de Steven Spielberg.
Héroïne extraterrestre de la mini-série Disparition produite par DreamWorks Television, la petite Dakota Fanning est également choyée par Le Chat chapeauté (2004) et la baby sitter Brittany Murphy dans Filles de bonne famille (id.). Trouvant protection auprès de Denzel Washington dans le thriller d'action Man on fire (id.), elle pénètre trois ans plus tard dans Le Petit monde de Charlotte, l'adaptation du roman pour enfants de E.B. White.
En 2009, elle est choisie pour incarner Jane, vampire froid et cruel appartenant à la famille des Volturi, dans le deuxième volet de la saga à succès Twilight (Twilight - Chapitre 2 : tentation), avant de reprendre son rôle dans le troisième opus en 2010, Twilight - Chapitre 3 : hésitation. La jeune actrice qui grandit, se voit également offrir des rôles plus matures, notamment dans The Runaways où elle incarne la chanteuse Cherie Currie, aux côtés de sa partenaire de Twilight, Kristen Stewart.
En 2014, la comédienne s'illustre aux côtés de Jesse Eisenberg dans Night Moves. Deux ans plus tard, elle donne la réplique à Ewan McGregor dans American Pastoral, l’adaptation du roman de Philip Roth, dans laquelle elle joue le rôle d’une jeune fille qui s’apprête à commettre un attentat politique contre la guerre du Viêtnam. En 2017, Dakota sera à l’affiche de Please Stand By de Ben Lewin, où elle interprête une femme autiste qui tente par tous les moyens de participer à un concours d’écriture. Elle étudie actuellement à la New York University tout en étant ambassadrice de l’association Save the Children.
