Madeline Carroll nació el 18 de marzo de 1996 en Los Ángeles, California. Fue descubierta por un agente en un salón local de manicura y su carrera no tardó en despegar.

Madeline empezó a trabajar como modelo con solo 3 años y ha intervenido en más de 60 anuncios a nivel nacional. Pronto pasó a interpretar papeles de estrella invitada en varias series de televisión, entre las que se incluyen "Night Stalker", "Wanted", "All of Us" y "Perdidos (Lost)". Más recientemente, Madeline ha tenido dramáticas intervenciones en series de éxito como "The Cleaner", "Caso abierto", y "Anatomía de Grey".

En 2006, Madeline dio el salto a la gran pantalla con papeles en varias películas, entre las que figuran CUANDO LLAMA UN EXTRAÑO y SANTA CLAUS 3: POR UNA NAVIDAD SIN FRÍO. A continuación, Madeline obtuvo el papel de la 'Reina Blanca' en el film de culto de éxito RESIDENT EVIL 3: EXTINCIÓN. En 2008, Madeline logró hacerse con el papel protagonista frente a Kevin Costner en EL ÚLTIMO VOTO, como 'Molly', una chica cuyo padre holgazán (Costner) acaba por tener el voto decisivo para elegir al próximo presidente de los Estados Unidos.

En 2009, Madeline puso su habilidad vocal al servicio de la producción animada ASTRO BOY, la historia de un joven robot con poderes increíbles creado por un brillante científico a imagen y semejanza del hijo que ha perdido.

Esta ocupada actriz apenas ha tenido tiempo de recobrar el aliento, con cuatro estrenos previstos para 2010. Madeline interpreta el papel protagonista en su proyecto más reciente, el largometraje FLIPPED, dirigido por Rob Reiner. Esta historia de dos escolares que empiezan a experimentar sentimientos por el otro a pesar de ser polos opuestos ha sido recibida como una introducción perfecta a la guerra de los sexos adolescente.

Madeline también protagoniza CAFÉ junto a Jennifer Love Hewitt y Alexa Vega.