Sandra Bullock spędziła dzieciństwo w Norymberdze. Śpiewała w chórze dziecięcym, uczyła się baletu, występowała w przedstawieniach operowych. Edukowała się w szkole waldorfskiej o profilu humanistycznym, a później w Washington-Lee High School. Ukończyła studia na East Carolina University w Greenville.

Debiutowała w thrillerze pt.: Hangmen. Ważnym wydarzeniem w jej karierze był udział w produkcji pt.: Speed: Niebezpieczna prędkość. Za niektóre kreacje filmowe otrzymywała nominacje do Złotych Globów (m.in. za rolę Lucy Eleanor Moderatz w komedii romantycznej Ja cię kocham, a ty śpisz).