Сандра Бълок се появява на бял свят на 26 юли 1964 г. в Арлингтън, Вирджиния – предградие на столицата Вашингтон.
Виновници за раждането на бъдещата американска актриса са Джон Бълок и Хелга Г. Майер – немска оперна певица и учител по музика, която се запознава с него в немския град Нюрнберг, където той е командирован като служещ в aрмията на САЩ. Освен Сандра, семейството има и по-малка дъщеря, която по-късно става вицепрезидент на филмовата компания на Бълок "Fortis". Сестра й става и известен във виртуалното пространство пекар – Джесин Прадо си има блог на име „Изповедите на един магистър пекар”, в който редовно споделя своите рецепти, а вече си има и сладкарница в градчето Монпелие, Върмонт.
В детството си Сандра Бълок често придружава майка си при нейните оперни представления, като прекарва известно време в Залцбург и Нюрнберг, където остава с леля си и баба си и учи немски, който в момента владее свободно. Като дете учи и балет, но често е тормозена в началното училище от съучениците си, защото носи странни дрехи, купени от Германия.
Бълок учи в гимназия Washington-Lee High School, където е мажоретка заедно с Шърли Маклейн и участва във всички училищни театрални представления. Съучениците й в гимназията й гласуват титлата „По всяка вероятност ще озари деня ви”. След като се дипломира от гимназия през 1982 г., до 1986 г. тя следва специалност „Драма” в Университета в Източна Каролина в Грийнвил. След дипломирането си тя се мести в Манхатън, където започва да се явява на прослушвания за роли.
Докато живее в Ню Йорк, Бълок участва в няколко студентски филма и посещава актьорски курсове при Санфорд Майснер. Малко по-късно получава роля на Off-Broadway. След това участие, тя приема няколко малки роли в независими продукции, както и главна роля в краткотрайната телевизионна версия на "Работещо момиче" (1990). По-късно тя се появява в няколко филма, като "Любовен еликсир № 9" ("Love Potion No. 9", 1992), "Нещото наречено ЛЮБОВ" ("The Thing Called Love", 1993) и "Fire on the Amazon" (1993). Участието ѝ в "Разрушителят" ("Demolition Man") през 1993 г., където замества Лоти Пери, води до поканата и за участие в "Скорост" ("Speed", 1994) – филм, който я прави истински известна в Холивуд, партнирайки в лентата на Киану Рийвс.
Сандра Бълок затвърждава имиджа си на филмова звезда в края на 90-те с участието си във филмите "Докато ти спеше" ("While You Were Sleeping", 1995) и "Мис таен агент" ("Miss Congeniality", 2000) – и за двата филма тя получава номинация за „Златен глобус” в категория Най-добра актриса в мюзикъл или комедия. Бълок получава 11 милиона долара за участието си в "Скорост 2: професионалистите" ("Speed 2: Cruise Control", 1997), в които тя се съгласява да играе, за да подкрепи собствения си проект "Надежда за обич" ("Hope Floats", 1998). По-късно получава 17,5 милиона долара за "Мис таен агент 2: Прекрасна и опасна" ("Miss Congeniality: Armed and Fabulous", 2005).
През 2004 г. Бълок получава поддържаща роля във филма "Сблъсъци" ("Crash") . Тя получава много положителни отзиви за изпълнението си, а някои критици заявяват, че това е най-доброто изпълнение в кариерата ѝ. По-късно се появява в "Къщата на езерото" ("The Lake House"), романтичната драма с участието на Киану Рийвс. Тъй като техните филмови герои са разделени през целия филм, Бълок и Рийвс са на снимачната площадка заедно в продължение само на две седмици по време на снимките. През същата година Бълок се появи в "Infamous". Бълок взема участие в "Предчувствие" ("Premonition", 2007) с Джулиан Макмеън.
През ноември 2009 г. Бълок участва в "Сляпата страна" ("The Blind Side"), който става номер 2 в класациите, след Новолуние с $34.2 милиона, което е най-високото откриване на уикенд някога. Сандра Бълок печели награда за най-добра актриса "Златен глобус" за изпълнението си в "Сляпата страна". Бълок първоначално отказа ролята три пъти поради дискомфорт с представянето на един благочестив християнин. Филмът ѝ донася "Оскар" за Най-добра женска роля. Ден преди това, тя печели "Златна малинка", за изпълнението си в "Всичко за Стийв" ("All About Steve"), тя е единственият изпълнител, който някога е бил "награждаван" едновременно за "най-добър" и "най-лош" в една и съща година. Сандра е помолена да се върне "Златната малинка" за "най-лоша актриса на годината".
Ето още любопитни факти за актрисата – Сандра е била най-обсъжданото име за ролята на Маги Карпентър от хитовия „Булката беглец” през 1999 г., но след това я получава „хубавата жена” - Джулия Робъртс. Въпреки че много обича конете, докато се снима във филма „Двойно преследване” („Two If By Sea”), актрисата разбира, че е алергична към тях. През 2000 г. холивудската красавица била толкова отдадена на ролята си на клиничен пациент във филма „28 дни”, че решила да прекара известно време в рехабилитационен център, за да научи повече за тази действителност.
Бълок е избрана от списание "People" за един от 50-те най-красиви хора на света през 1996 и 1999 г., и е класирана на 58 място в класацията на списание "Empire" - Топ 100 филмови звезди на всички времена.
Въпреки че Сандра сега е разведена, някога се е изказвала доста крайно на тема семеен живот: „Винаги съм била много скептично настроена към брака, тъй като искам да го направя само веднъж и да бъде завинаги.” Въпреки намеренията й, това не се получава, защото през 2010 г. тя се развежда с Джеси Джеймс след 5-годишен брак.
Последните новини около Сандра са свързани с триумфа й с три отличия на церемонията по връчването на наградите "Изборът на публиката" в театър "Нокиа" в Лос Анджелис. Тя спечели наградите в категориите за най-добра филмова актриса и най-добра драматична актриса за "Гравитация", където си партнира с Джордж Клуни, както и за най-добра комедийна актриса за "Нежна полиция". Стискаме й палци на предстоящите Оскари да спечели приза за най-добра женска роля, защото това, което направи в "Гравитация" заслужава златния медал.