Сара Полсън е родена на 17 декември 1974 г. в Тампа, Флорида. Майка ѝ е Катрин Гордън, а баща ѝ Дъглас Лайл Полсън II. Тя живее в Тампа до 5-годишна възраст, след което родителите ѝ се развеждат. През този период, прекарва няколко месеца в Мейн, преди да се преместят в Ню Йорк с майка си. Прекарва ваканциите във Флорида, където живее баща ѝ. В Ню Йорк записва American Academy of Dramatic Arts и учи в High School for Performing Arts. Тя прави своя дебют на Бродуей в „The Sisters Rosensweig" и участва в „Talking Pictures", като същевременно прави първи стъпки на малкия екран през късната 94-та год. в гостуваща роля в сериалана NBC „Law & Order“ (1990). Малко след това получава и първата си по-значителна телевизионна роля във „Friends at Last“ (1995).
Тя печели своята известност с представянето си в „American Gothic“ (1995), където играе благосклонна духовна водачка на своя по-малък брат. Участва редовно и в сериала „Jack & Jill“ (1999), също както и в сериалите „Leap of Faith“ (2002), "Faith Wardwell", и в телевизионния филм „Metropolis“ (2000). Има още роля в „Shaughnessy“ (1996), „The Long Way Home“ (1998) и „Path to War“ (2002). Едно от забележителните ѝ превъплъщения е в „Touched by an Angel“ (1994), където играе Зоуи. Появява се отново в ролята през 2001 в продължението „Touched by an Angel: Manhunt“ (2001) и редица други продукции, които я затвърждават като любимка на телевизионните зрители.
На големия екран Сара получава признание за продукции като романтичната комедия „What Women Want“ (2000), „The Other Sister“ (1999), „Held Up“ (1999), „Down with Love“ (2003). Има значими роли и в комедията „Bug“ (2002), драмата „Levitation“ (1997).
През 2011 г., Полсън играе в няколко епизода на сериала „American Crime Story“,където се появява в ролята на медиум. След успеха на първия сезон, продуцентът Раян Мърфи обявява, че ще има и втори сезон и предлага на Полсън главна роля. Тя се съгласява и влиза в образа на журналистката Лана Уинтърс, която е затворена в лудница, заради това, че е лесбийка. Сара участва и в третия сезон, където играе вещица, директор на училище за млади вещици. Има роля и в четвъртия сезон, където се превъплъщава в образите на сиамските близначки Бет и Дот, част от антуража на пътуващ цирк. Полсън играе и в петия сезон на супер успешната продукция, където е наркоманка, която умира в хотел Кортез, след което се превръща в дух заклещен между стените на хотела и убива някои от гостите.
