Nació y creció en Torrance (California), aunque durante una breve temporada vivió en Seattle (Washington). Es hija de Marcos, dueño de una empresa contratista, y Carrie Michalka, cantante y músico profesional que tocó con la banda cristiana JC Band. Tiene una hermana mayor, Alyson Michalka, también actriz y cantante.[3][4]
Michalka toca el piano desde que tenía cuatro años y empezó a tocar la guitarra en su temprana adolescencia. Además, toca la guitarra eléctrica y la guitarra acústica y el bongó. Comenzó a actuar cuando tenía cinco años. Fue educada en casa y criada como cristiana y continúa practicando su fe.[4][5]
Carrera
Antes de empezar su carrera profesional como actriz, Michalka fue modelo de catálogo. Debutó como actriz en marzo de 2006, en la película Cow Belles de Disney Channel que protagonizó junto a su hermana Alyson Michalka.[6][7]
Michalka y su hermana crearon la banda 78violet, un dúo musical (actualmente Aly & AJ). Desde 2004 han lanzado tres álbumes de estudio y un álbum de Navidad.[7][12][2]
En 2013 empezó se incorporó al reparto de la serie Los Goldberg de la cadena ABC. En 2015, la cadena anunció que su personaje sería recurrente a partir de la tercera temporada.[16][17] Entre 2014 y 2019 puso voz al personaje de Stevonnie en la serie de dibujos para adultos Steven Universe.[18]
En 2013 protagonizó la película Grace Unplugged, una película que narra la vida de una chica cristiana amante de la música.[19] El año siguiente encabezó el reparto de la película Expecting Amish, junto a Jesse McCartney y Alyson Stoner.[20] En 2015 protagonizó junto a su hermana la película Weepah Way for Now, escrita y dirigida por su cuñado, Stephen Ringer.[21][22] Por su participación en dicha película, ganó el premio especial del jurado en el Festival Napa Film.[23] En agosto de 2018 estrenó Support the Girls, película dirigida por Andrew Bujalski y protagonizada por Regina Hall y Haley Lu Richardson.[24][25]
En primavera de 2018, la cadena ABC anunció que estaba preparando un spin-off de la serie Los Goldberg, de la cual Michalka sería la protagonista.[26][27] La serie, titulada Schooled, se estrenó el 9 de enero de 2019 y contó con 13 capítulos.[28] Desde noviembre de 2018 tiene un papel protagonista en la serie She-Ra y las princesas del poder de Netflix.[29][30]