Dalam karirnya, Meadow pertama kali bergabung dengan DNA Models pada tahun 2017. Ia telah bekerja dengan merek ternama seperti Proenza Schouler dan Givenchy, yang ia kenakan saat pernikahannya. Ia juga membuka pertunjukan ready-to-wear musim dingin 2021 dari Givenchy. Di acara Schouler, ia bekerja bersama Ella Emhoff. Pada tahun 2023, ia membuat debut aktingnya dengan tampil sebagai cameo sebagai pramugari dalam film Fast X, seri kesepuluh dari film Fast & Furious yang ayahnya terkenal dengannya. Ayahnya juga muncul dalam film tersebut melalui rekaman arsip.
Dalam kehidupan pribadinya, pada Agustus 2021, Meadow mengumumkan pertunangannya dengan aktor Louis Thornton-Allan. Mereka menikah pada bulan Oktober di Republik Dominika. Meskipun pernikahan mereka sederhana dan pribadi, namun pernikahan tersebut sangat dipublikasikan, termasuk wawancara dengan majalah Vogue. Meadow diantar oleh rekan ayahnya di film Fast & Furious, Vin Diesel, yang juga menjadi ayah baptisnya. Ia juga menghadiri premier film F9. Meadow Thornton-Allan memiliki minat dalam yoga, akupunktur, dan pengobatan holistik. Ia melanjutkan pekerjaan amal ayahnya melalui organisasi konservasi The Paul Walker Foundation yang didirikannya pada tahun 2015. Organisasi ini memberikan beasiswa kepada mahasiswa biologi kelautan. Ia juga bekerja dengan Soma Sara, yang mengelola gerakan anti-pelecehan seksual Everyone's Invited. Pada Juni 2022, ia mengungkapkan bahwa ia melakukan aborsi pada tahun 2020.