Przełomem w jej karierze była jedna z głównych ról w filmowym musicalu Wonka w reżyserii Paula Kinga. Lane wcieliła się w Noodle, osieroconą dziewczynę zaprzyjaźniającą się z młodym Willym Wonką, granym przez Timothéego Chalameta. Miała 12 lat w czasie realizacji filmu. Pierwsze przesłuchanie do Wonki nie zdradzało o czym będzie film. Imię Noodle zastąpiono w materiałach castingowych imieniem Nutmeg, a Willy Wonka figurował jako Jimmy. Po kolejnych etapach castingu Lane poleciała do Anglii na test ekranowy. O otrzymaniu roli poinformował ją osobiście Paul King. Do scen muzycznych w Wonce Calah Lane przygotowywała się przez około 11–12 tygodni, uczestnicząc w treningach wokalnych i choreograficznych. Trenowała również pracę na uprzęży wykorzystywanej w scenach unoszenia postaci w powietrzu. Razem z Timothée Chalametem nagrała piosenkę For a Moment, która pojawiła się w filmie. Lane za rolę Noodle została nominowana do nagrody w kategorii „Najlepszy młody aktor lub aktorka” na 29. gali Critics Choice Awards. Otrzymała również nominację w kategorii „Najlepszy występ młodego aktora lub aktorki w filmie” na 55. gali NAACP Image Awards.