En 2006, Sarah Gadon a fait ses débuts au cinéma avec un petit rôle dans le film "The Sentinel". L'année suivante, elle a joué dans deux épisodes de la série télévisée "Flashpoint", puis dans plusieurs autres séries telles que "Trauma" et "Being Erica". En 2010, Sarah Gadon a obtenu un rôle principal dans le film d'horreur "Pontypool", qui lui a valu une nomination au Prix Jupiter du meilleur acteur/actrice canadien.
En 2012, Sarah Gadon a joué dans deux films de grandes productions : "Cosmopolis" de David Cronenberg et "The Belle Époque" de Fernando Trueba. Elle a également interprété le personnage de Bella Swan dans la série télévisée "Twilight Saga: The After". En 2014, Sarah Gadon a joué l'une des rôles principaux du film d'aventure fantastique "Dracula Untold" et a reçu une nomination aux Prix Genie pour son interprétation dans le film "A Dangerous Method".
En 2015, Sarah Gadon a joué l'une des rôles principaux de la série télévisée d'anthologie "The Slap", qui a été diffusée sur Netflix. L'année suivante, elle a joué dans le film dramatique "Ali & Ava" et a interprété le rôle de Bianca Cumming dans la série télévisée "X Company". En 2017, Sarah Gadon a obtenu un rôle principal dans la série télévisée d'anthologie "Alias Grace", pour laquelle elle a été nommée aux Prix Emmy.
En 2018, Sarah Gadon a joué l'une des rôles principaux du film fantastique "The Death and Life of John F. Donovan" et a reçu une nomination au Prix Jupiter du meilleur acteur/actrice canadien. En 2019, elle a joué dans le film dramatique "The Moth Diaries".
Sarah Gadon est actuellement l'une des actrices les plus populaires en Amérique du Nord et continue de faire carrière à la télévision et au cinéma. Elle est également impliquée dans plusieurs activités philanthropiques, notamment dans le domaine de l'art contemporain.