Sarah Drew se encontraba realizando sus estudios de preparatoria cuando prestó su voz al personaje de Stacy Rowe de la serie animada Daria, así como en las dos películas para televisión producto de la serie: Daria: ¿Ya llegó el otoño? (2000) y Daria: ¿Ya es hora de ir a la universidad? (2002). La actriz se dedicó al teatro y se presentó en los escenarios de Broadway en Nueva York y en West End de Londres. Posteriormente incursionó en la televisión, debutando en el 2004 en la serie Wonderfalls, pero obtuvo mayor fama cuando fue elegida para interpretar el papel de Hannah Rogers en la serie Everwood, papel que realizó entre el 2004 y el 2006. Ha aparecido como actriz invitada en otras series como La ley y el orden: Unidad de Victimas Especiales, Castle, Mad Men, Glee, Sobrenatural, entre otras, y en el 2009 se integró al elenco de la afamada serie dramática Grey’s Anatomy, donde interpreta a la doctora April Kepner.