1999年，艾丽·范宁跟随家人从乔治亚来到了电影之都洛杉矶，两岁时就跟着姐姐达科塔·范宁参与影片拍摄。

2003年，与艾迪·墨菲合作出演喜剧电影《奶爸别动队》，饰演外形甜美却有着独特尖叫声的小女孩姬米 。2004年，在悬疑电影《寡居的一年》中饰演作家夫妇的女儿罗丝。2005年，在动作电影《通天塔》中扮演了布拉德·皮特和凯特·布兰切特的女儿 。

2006年，与丹泽尔·华盛顿合作出演动作电影《时空线索》，饰演天真善良的小女孩艾比。2007年，与杰昆·菲利克斯、詹妮弗·康纳利共同出演惊悚电影《冲击之路》，饰演热爱音乐的女孩艾玛 。

2008年1月，首次担纲女主角，在奇幻电影《菲比梦游奇境》中扮演沉浸于幻想世界而不能自拔的女孩菲比 。12月，在奇幻爱情电影《返老还童》中饰演了女主角凯特·布兰切特的童年时期 。

2009年，携手查理·罗、约翰·特托罗主演奇幻喜剧电影《胡桃夹子：魔境冒险》，饰演拥有过人勇气和谋略的女孩玛丽 。2010年，主演由索菲亚·科波拉执导的情感电影《在某处》，饰演帮助父亲重新找回自我的克莱奥，凭借该片获得第13届青少年好莱坞奖年度最佳女演员奖 。