Demi regravou a canção "That's How You Know", da trilha sonora do filme Enchanted, para a coletânea DisneyMania 6, lançada em 20 de março de 2008. Ainda em 2008, estrelou o filme Camp Rock, do Disney Channel, interpretando Mitchie Torres, uma garota de quinze anos que desejava se tornar uma cantora. Ela conquistou o papel ao cantar "Ain't No Other Man", de Christina Aguilera, para um grupo de executivos do canal. Demi tinha então quinze anos e havia sido chamada para fazer um teste para possíveis participações em futuras séries do canal; durante a audição, Gary Marsh - presidente mundial de entretenimento do Disney Channel - a pediu que cantasse algo. Sobre isso, ela comentou mais tarde: "Eles meio que queriam me pressionar. Eu não me importei. Quando as pessoas te pressionam, é algo como, 'Ei, eu não vou ficar nervosa. Só vou fazer o que sei fazer'. Então eu fiz". O filme estreou em 20 de junho daquele ano nos Estados Unidos, contando com 8,9 milhões de telespectadores. Essa foi a segunda maior audiência de um filme original do canal na época, atrás de High School Musical 2, passando a ocupar, em 2009, a terceira posição, após a exibição de Wizards of Waverly Place: The Movie. A artista cantou em quatro das canções da trilha sonora do filme e uma delas, "This Is Me", que canta em dueto com Joe Jonas, foi lançada como single e posicionou em várias paradas mundialmente.
Entre 1 de junho e 31 de julho de 2008, Demi realizou quinze apresentações em sua primeira turnê, a Demi Live! Warm Up. Ela também abriu a turnê Burnin' Up para os Jonas Brothers, entre julho e setembro de 2008. A turnê foi filmada e lançada como um filme, Jonas Brothers: The 3D Concert Experience, em 27 de fevereiro de 2009; Demi participou como ela mesma.
Em 12 de agosto de 2008, a cantora lançou seu primeiro single solo inédito, "Get Back", que obteve a posição #43 na Billboard Hot 100. Pouco mais de um mês depois, em 23 de setembro, seu álbum de estréia Don't Forget também foi liberado. Ela é creditada pela composição de uma das onze faixas da edição padrão do disco e por co-escrever outras oito. Os Jonas Brothers participaram da elaboração do trabalho como co-compositores e produtores. John Fields, Kara DioGuardi e Robert Schwartzman também são citados nas notas da obra como compositores. O primeiro também exerceu o cargo de produtor. Don't Forget estreou na segunda posição da Billboard 200, parada de álbuns oficial dos Estados Unidos, pela venda de 89 mil cópias em sua semana de lançamento. O disco foi recebido com críticas geralmente mistas ou positivas. Em dezembro de 2008, foi lançado o seu segundo single, "La La Land", cuja melhor posição no Hot 100 da Billboard foi a de número 52. O terceiro e último single de Don't Forget foi sua canção título, liberada em março de 2009. "Don't Forget" alcançou a melhor posição entre os singles do primeiro álbum da cantora, a quadragésima primeira. Uma edição deluxe do álbum foi lançada em 31 de março de 2009, com uma faixa inédita co-escrita por Demi, uma versão em espanhol de "This Is Me", denominada "Lo Que Soy", entre outros bônus. Mais tarde, o álbum foi condecorado com um disco de ouro pela Recording Industry Association of America, por ter vendido mais de 500 mil cópias nos Estados Unidos.
