Американская киноактриса, одна из самых популярных и высокооплачиваемых звёзд Голливуда.
 Сандра более 12 лет прожила в городе Фюрт, Германия, где изучала балет, а также будучи одарённой хорошим вокалом, исполняла небольшие партии в постановках, в которых участвовала её мать. В Германии Сандра посещала англоязычную школу и была одной из самых популярных учениц.

Сверстники Сандры долгое время смотрели на неё, как на иностранку, не желая принимать в свой круг. Но вскоре Сандра смогла завоевать сердца своих новых знакомых, став главой группы поддержки футбольной команды. Окончив школу, Буллок решила освоить профессию юриста, поступив в университет штата Северная Каролина. Однако через некоторое время она покинула это учебное заведение и отправилась в Нью-Йорк. Мечтам стать фотомоделью и стюардессой не суждено было сбыться, и будущей звезде приходилось подрабатывать официанткой в дешевых барах и ресторанах. Именно там Сандра загорелась идеей стать актрисой и поступила на курсы актёрского мастерства.

Семья Буллок вернулась в Вашингтон, когда Сандра ещё была тинейджером. В США Сандра закончила актёрские курсы в университете штата Северная Каролина и переехала в Нью-Йорк, где начала карьеру театральной актрисы. Однако Буллок не удалось прижиться в этом городе, и спустя некоторое время она переезжает в Лос-Анджелес, где и достигает успеха как киноактриса.

Сыграв несколько ролей в так называемых «вне-Бродвейских» постановках, получив хорошие отзывы критиков, Сандра была замечена и приглашена играть в телесериалах. Свою первую серьёзную роль Буллок получила в комедийном сериале "Работающая девушка" / Working Girl (1990). Однако всерьёз на неё обратили внимание только через три года.

Известность в качестве киноактрисы пришла к Сандре Буллок довольно поздно: до 1993 года самыми известными фильмами с её (сравнительно небольшим) участием были комедия «Любовный напиток № 9» и музыкальная драма известного кинорежиссёра Питера Богдановича «То, что называют любовью», где Буллок играла с такими состоявшимися звёздами кино, как Ривер Феникс и Дэрмот Малруни.

В 1993 году выходит фантастический боевик «Разрушитель», где Сандра Буллок появляется в одном кадре со Сильвестром Сталлоне и Уэсли Снайпсом. Фильм встретил довольно прохладную реакцию критиков и зрителей, собрав менее 60 миллионов долларов в прокате, однако все единодушно отметили запоминающееся комедийное исполнение Сандрой своей героини — лейтенанта Ленины Хаксли, неуклюжего полицейского из будущего. Участие Сандры в блокбастере можно назвать случайностью: она вошла в проект за несколько дней до начала съёмок после того, как актриса Лора Петти отказалась от роли. А спустя несколько лет Сталлоне в одном из интервью на вопрос, хотел бы он снова сняться с Буллок, ответил, что у него на неё теперь попросту не хватит денег.

Ситуация действительно изменилась в течение буквально пары лет: в 1994 году Сандра Буллок снова решается на съёмки боевика и на этот раз получает приглашение от голландского кинооператора Яна Де Бонта, работавшего с Полом Верховеном и Мадонной, в свой режиссёрский дебют о пассажирском автобусе, который не может снизить скорость из-за заложенного в его двигатель взрывного механизма.

Фильм «Скорость» становится настоящим прокатным хитом. При скромном бюджете в 30 миллионов долларов фильм собрал по всему миру более 350 миллионов, породил массу подражаний и пародий, сделав из исполнивших в нём главные роли Буллок и Киану Ривза настоящих суперзвёзд. Спустя три года Сандра Буллок примет участие в сиквеле фильма, но «Скорость-2» окажется одним из крупнейших финансовых провалов Голливуда 1997 года.

Однако в промежутках между успехом и неудачей Сандра снимается в нескольких фильмах, закрепивших её статус актрисы, способной в одиночку привлечь зрителя в кинотеатр. Комедия «Пока ты спал», триллер «Сеть» и межрасовая драма «Время убивать» стали хитами не меньшими, чем «Скорость».

После выхода неудачной «Скорости-2» Сандра временно прекращает своё участие в фильмах действия и фокусирует свою карьеру на комедиях и драмах. В качестве успехов конца 90-х годов в её фильмографии можно отметить такие картины, как семейная драма «Надежда на плаву» (1998) и комедия «Силы природы» с участием Бена Аффлека. Однако было и несколько финансово неудачных картин, прежде всего комедийная драма об алкоголизме «28 дней» и мистическая комедия «Практическая магия», которые не смогли окупиться в прокате.

С выходом в 2000 году фильма «Мисс Конгениальность» карьере Сандры Буллок придаётся новый импульс: в этой комедии актриса снова успешно доказала свои комедийные таланты. Фильм собрал в мировом прокате более 200 млн долларов, а сама Буллок получила номинацию на премию «Золотой глобус» за роль Грэйси Харт. После «Мисс Конгениальности» Сандра, у которой к тому времени возникла своя продюсерская компания, сыграла в разной степени успешных фильмах «Отсчёт убийств», «Божественные секреты сестричек Йа-Йа», а также кассовом хите «Любовь с уведомлением» (с участием Хью Гранта, сборы 200 млн долларов). И после выхода не слишком удачного как в прокатном, так и в критическом смысле продолжения истории Грэйси Харт «Мисс Конгениальность-2» (2005) Сандра Буллок сделала заявление, что отныне в её карьере будут преобладать малобюджетные независимые картины.

Первой такой лентой стала межрасовая драма «Столкновение» режиссёра Пола Хэггиса. Картина, снятая с крошечным бюджетом в 6,5 миллиона долларов, стала настоящим хитом проката и принесла создателям три премии «Оскар», в том числе и как лучшая картина 2005 года. Сандра сыграла в фильме небольшую роль невротичной домохозяйки, которая вместе с мужем подвергается нападению афроамериканских автомобильных угонщиков. Игра актрисы, как и всех остальных участников этой кинодрамы, получила высшие оценки критиков, и актёрский ансамбль получил несколько коллективных призов на разных киносмотрах и в гильдиях кинодеятелей.

Последним на настоящий момент успехом Сандры Буллок стала фантастическая драма «Дом у озера». В этой картине Сандра воссоединилась со своим партнёром двенадцатилетней давности Киану Ривзом.

В рамках Венецианского кинофестиваля 2006 года была показана новая картина с участием Сандры Буллок — «Бесславные», повествующая о писателе Трумене Капоте в период написания им своего знаменитого романа In Cold Blood.

Сандру шесть раз номинировали в категории «Лучшая актриса», три раза — «Самая желанная актриса» и по одному разу в категориях «Лучший поцелуй» (с Киану Ривзом), «Худшая актриса», «Худший экранный дуэт» (с Джейсоном Патриком) и «Худшая актриса второго плана».

В 1996 году основала собственную продюсерскую компанию Fortis Films, а в 2007 году открыла бистро Bess в Остине.
В 2005-2010 годах была замужем за Джесси Джеймсом, у них есть сын Луис Бардо.