Rođena je u Arlingtonu u Virginiji, a većinu djetinjstva je provela u Nurembergu u Njemačkoj, zbog čega tečno priča njemački. Ondje su Sandru Bullock često zlostavljali u školi jer je nosila 'staromodnu odjeću'. Kada je bila tinejdžerka, s majkom Helgom, opernom pjevačicom koja je preminula u 58. godini života, ocem Johnom koji je bio učitelj glazbenog, i mlađom sestrom, slastičarkom Gesine preselila se u Washington.
Tad nije ni sanjala o tome da će postati jedna od uspješnijih i plaćenijih glumica, a danas slavi 59. rođendan. Glumu je upisala na 'East Carolina University', a karijeru je započela kad se preselila u New York 90-ih. Jednu ud prvih uloga imala je u romantičnoj komediji 'While You Were Sleeping'.
Prvog Oscara osvojila je 2009. za ulogu 'Priča o prvaku', a 2012. ušla je u Guinnessovu knjigu rekorda kao najviše plaćena glumica na svijetu s plaćom od oko 353 milijuna kuna.
Što se tiče njezinog ljubavnog života, Sandra se 2005. udala za Jesseja Jamesa, koji je u to vrijeme bio poznat kao 'holivudski preljubnik'. Nakon što je nekoliko žena 2010. izjavilo da su spavale s njim, Bullock je podnijela papire za razvod, a Jesse je tad izjavio da će se prijaviti na rehabilitaciju jer je bio ovisan o seksu.
U međuvremenu, glumica je posvojila sina Louisa i kćer Lailu, a od 2015. godine je u vezi s fotografom Bryanom Randallom.
inače, iako je planetarno poznata, Sandra ne voli društvene mreže pa je tako jedna od rijetkih glumica koja uopće nema profile na društvenim mrežama.
Prošle godine, Sandra je odlučila uzeti pauzu od glume.
- Želim biti kod kuće. Ne činim uslugu nikome tko ulaže u projekt ako kažem: 'Samo želim biti kod kuće.' Uvijek sam trčala prema sljedećoj stvari. Samo želim biti prisutna i odgovorana za jednu stvar - izjavila je tad glumica.