Сандра е родена в Онтарио, Канада. Родителите й са корейци, дипломирани в университета в Торонто. Като малка е учила балет, но по-късно се прехвърля в Националния театрален колеж в Монреал. Първата й роля е на лондонската сцена в пиесата "Олеана". Първата й телевизионна роля е в "The Diary of Evelyn Lau" (1993). През 2003 година се омъжва за сценариста Александър Пайн, a първият им съвместен филм е Sideways (2004), който има награда от Академията. На 21.12.2006 двамата се развеждат. Филмовите и изяви наброяват почти 50. От 2005 насам се снима в сериала "Анатомията на Грей", а героинята й - д-р Кристина Янг е толкова запомняща се, че с нея печели Златен Глобус през 2006 година.