Sarah è nata a Charlottesville in Virginia e cresciuta a Stony Brook, New York a Long Island. Sua madre, la dottoressa Jean Drew, è un'insegnante di scienze. Suo padre, Charles Drew, è il pastore senior della Emmanuel Presbyterian Church di New York. L'attore Benjamin McKenzie è suo cugino di secondo grado, lo stesso attore ha avuto una relazione con la collega di Sarah nel telefilm EverwoodEmily VanCamp.
Ha iniziato a recitare in commedie scolastiche per proseguire con il Take One Theatre Arts e Summerstock, un teatro statunitense che produce spettacoli generalmente nei mesi estivi.
Ha conseguito la laurea in Recitazione presso l'Università della Virginia nel 2002.
Nel 2002 ha sposato Peter Lanfer, professore alla UCLA University.
Il 18 gennaio 2012 a Los Angeles è nato il loro primo figlio Micah Emmanuel Lanfer. Nel 2014 rimane incinta del loro secondo figlio.
Il 3 dicembre 2014 dà alla luce la figlia Hannah Mali Rose Lanfer. L'annuncio del lieto evento viene dato il 9 dicembre, tramite Twitter.
Tra il 2004 e il 2006 ha interpretato il ruolo di Hannah Rogers nella serie TV Everwood. Tra il giugno 2010 e l'aprile 2018 ha interpretato il ruolo della dottoressa April Kepner nel medical drama Grey's Anatomy.[1] Sempre nel 2018 è stata scritturata per interpretare il reboot della serie New York New York (Cagney & Lacey).[2]