Сара Гадон родилась 4 апреля 1987 года в Торонто, в семье психолога и учительницы. Кроме нее в семье также вырос старший сын Джеймс.

С самых юных лет Сара начала заниматься танцами и даже проходила профессиональной обучение в Национальной балетной школе Канады.

Училась Сара в средней школы Claude Watson School, после окончания которой она поступила на факультет психологии в университет Торонто, в то же время она обучалась актерскому мастерству в колледже Иннис.

Хотя образование по изящным искусствам Сара получила лишь после школы, сниматься в кино она начала еще в 11-летнем возрасте. Дебютной для нее стала роль девочки Юлии в одном из эпизодов сериала «Её звали Никита».

Затем последовали небольшие роли в таких сериалах как «Боишься ли ты темноты?» (1999-2000), «Дважды в жизни» (1999-2001), «Когда сердца бьются в такт» (2000-2001), «Доктор» (2001-2004), и некоторых телефильмах, среди которых «Кадет Келли» (2002) с Хилари Дафф в главных ролях.

В 2003 году Сара получила свою первую роль на большом экране, ей досталась одна из главных ролей в детском фильме «Школа фаст-фуда».

В 2004 году ей досталась второстепенная роль в малобюджетной картине «Родные», а также эпизодические роли в нескольких сериалах.

Следующую роль на киноэкранах Сара Гадон исполнила в 2007 году, ей досталась роль школьницы Присциллы в комедийной драме «Проделки в колледже». Главные роли в картине исполнили Антон Ельчин, Хоуп Дэвис и Роберт Дауни мл.

В 2008 году Сара исполнила роль Селесты Мерсье в спортивной драме «Золотой лед 3: В погоне за мечтой», а также в том же году она появилась в одном из эпизодов сериала «Горячая точка» (2008-2012).

В 2009 году она сыграла небольшую роль в криминальной комедии «Я дьявол», а также появилась в роли Кэти Аткинс в первом сезоне сериала «Быть Эрикой» (2009-2011).

В 2011 году с участием Сары вышло три картины – «Опасный метод», «Дневники мотылька» и «Дом грёз». Во всех картинах Сара исполнила роли второго плана, но ее игра была хорошо встречена критиками и зрителями.

В 2012 году Сара появилась в главной роли в фантастическом триллере «Антивирус», а также вместе с Робертом Паттинсоном снялась в драме Дэвида Кроненберга «Космополис». В том же году она снялась в роли Филиппы в мини-сериале «Мир без конца». За роль в «Космополисе» Сара удостоилась премии Vancouver Film Critics Circle в категории лучшая актриса второго плана в канадском фильме.

В 2013 году Сара снялась в триллере «Враг», главную роль в котором исполнил Джейк Джилленхол.

В 2014 году фильмография актрисы пополнилась еще тремя картинами - «Новый Человек-паук: Высокое напряжение», где она появилась в роли искусственного интеллекта Оскорп, «Звёздная карта» (Кларис Таггарт), а также «Дракула», в которой ей досталась роль жены Влада Цепеша - Мирены.

В том же 2014 году Сара начала сниматься в триллере «Лондонские каникулы», где ей досталась роль принцессы Елизаветы. Выход картины запланирован на 2015 год.