Saya mau tau 2013–2014: Demi dari Demi Lovato

Demi dirilis pada 10 Mei 2013. Album ini debut di nomor tiga di Billboard 200 dengan penjualan minggu pertama sebanyak 110,000 eksemplar, penjualan debut terbaik di karier Lovato. Album ini juga sukses secara internasional, berada di sepuluh besar di Selandia Baru, Spanyol dan Britania Raya, dan telah disertifikasi emas di AS.

Pada tanggal 11 Juni, Lovato merilis sebuah e-book, Demi, di iBooks. Single utamanya, "Heart Attack," debut di nomor 12 di Billboard Hot 100 AS, dengan penjualan minggu pertama sebanyak 215,000 eksemplar. Lagu ini naik ke nomor 10, dan juga sukses di Britania Raya, Australia dan Eropa. Single kedua album ini, "Made in the USA" berada di nomor 80 di Billboard Hot 100. Single ketiga dari Demi, "Neon Lights", berada di Hot 100 di nomor 36 dan di Hot Dance Club Songs AS di nomor satu. Single keempat; "Really Don't Care" fitur dengan penyanyi Inggris Cher Lloyd, menjadi lagu nomor satu ketiga Lovato di tangga lagu Dance AS dan debut di Billboard Hot 100 di nomor 98 sebelum naik ke nomor 26.

Lovato kemudian merilis sebuah versi deluxe dari album studio keempatnya, termasuk 7 lagu baru, yang terdiri dari 4 penampilan langsung dan 3 rekaman studio. Satu dari lagu-lagu ini termasuk sebuah kolaborasi dengan Olly Murs dari album studio keempatnya, berjudul "Up". Lovato berkontribusi di album lagu latar The Mortal Instruments: City of Bones dengan "Heart By Heart".

Lovato berencana akan tampil di setidaknya enam episode dari musim kelima Glee, meskipun dia hanya tampil di empat episode di serial ini. Lovato pertama kali muncul di episode kedua serial ini, yang tayang pada 3 Oktober. Pada tanggal 19 November, dia merilis sebuah buku, Staying Strong: 365 Days a Year, yang memuncaki daftar terlaris The New York Times.

Dia mengumumkan Neon Lights Tour (termasuk sebuah konser di Kanada) pada tanggal 29 September 2013, yang dimulai pada 9 Februari 2014 dan berakhir pada 17 Mei. Pada tanggal 21 Oktober, dia merilis "Let It Go" dari film Disney Frozen, yang dirilis di bioskop pada tanggal 27 November, dan lagu ini dipromosikan sebagai lagu latar film ini. Lagu ini berada di nomor 38 tangga lagu Billboard Hot 100 AS, menghabiskan dua puluh minggu di tangga lagu ini. Pada tanggal 18 Desember 2013, Lovato mengkonfirmasi bahwa dia tidak akan kembali menjadi juri di The X Factor untuk musim keempat. Pada tanggal 18 Mei 2014, "Somebody to You" yang berkolaborasi dengan Lovato dirilis sebagai single keempat dari album debut The Vamps, Meet the Vamps. Pada tanggal 29 Mei, dia mengumumkan tur konser keempatnya (dan tur dunia pertama, menyambangi 25 kota), Demi World Tour, dan tanggal di Amerika Utara. Pada bulan November 2014, Lovato menjadi artis pembuka di konser Inggris dari Sex and Love Tour oleh Enrique Iglesias. Lovato juga bekerja dengan teman lamanya Nick Jonas di sebuah lagu dari album yang berjudul sama dengan nama Jonas berjudul "Avalanche," yang rilis pada November 2014. Lovato menjadi fitur di lagu berjudul "Up", single kedua dari album studio keempat milik Olly Murs berjudul Never Been Better.

Lovato mengumumkan lini perawatan kulitnya yang bernama Devonne by Demi akan hadir pada bulan Desember 2014. Dia merilis sebuah video musik dari lagunya "Nightingale" pada 24 Desember 2014 sebagai hadiah natal untuk penggemarnya.