Будущая топ-модель родилась в 1991 году в городе Леса-да-Палмейра, Португалия. В 2007 году девушка приняла участие в конкурсе для моделей Cabelos Pantene, на котором в итоге победила и обрела популярность. После этого Сара позировала для разных модных изданий, хотя практически не выходила на подиум. В 2012 году Сампайо стала лицом бренда Replay вместе с Ириной Шейк и представляла бренд Blumarine с Адрианой Лимой.
Сара снялась для Vogue, Harper’s Bazaar, L’Officiel, Elle, GQ, Telva, Marie Claire, также делала показы для Moschino, Jeremy Scott, Victoria’s Secret.
В 2013 и 2014 годах была приглашена для участия в итоговом шоу Victoria’s Secret, а в 2015 году стала ангелом марки.
Кроме того, Сара Сампайо была избрана организациями Portuguese Golden Globes Fashion Awards и Vogue Portugal Fashion Awards лучшей моделью Португалии шесть раз.
