Mendes nació en Charlottesville, Virginia,[1] de padres brasileños, Gisele y Victor Mendes. Su madre es de Porto Alegre, Rio Grande do Sul, mientras que su padre es de Brasilia, Distrito Federal.[4] Ella tiene una hermana mayor.[5] Mendes se mudó 16 veces mientras crecía, pero pasó la mayor parte de su infancia en Florida, donde asistió a American Heritage School, en Plantation. A la edad de 10 años, vivió en Brasil por un año.[6] Cuando ella estaba en la escuela primaria actuó en varias obras de teatro, luego su madre la cambió de escuela dónde tuviera un mejor programa de teatro.[7]
En mayo de 2016 se graduó de la Tisch School of the Arts de Nueva York.[7][8][9]
Su primer trabajo como actriz fue en un comercial para IKEA.[10]
En 2016, Mendes fue elegida para interpretar a Veronica Lodge en Riverdale, una «toma subversiva» del cómic de Archie.[11] Mendes fue representada por Carson Kolker Organization, después se cambió a CAA.[8]
Mendes apareció en la portada de la revista MensHealth en diciembre de 2017 y Cosmopolitan en febrero de 2018. Hizo su debut cinematográfico en The New Romantic, que se estrenó en el SXSW Festival en marzo de 2018.[12] En ese mismo mes, Mendes se unió al elenco de The Stand-In junto a Laura Marano y Matt Walsh.[13]
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