Sarah Gadon nasceu em uma área residencial tranquila em Toronto, Ontário, para uma mãe professora e uma psicóloga pai. Ela cresceu com o apoio e encorajamento de seus pais e irmão mais velho, James, e com isso foi inspirado para ir de cabeça para a atuação e a dança. Sarah passou a maior parte de sua adolescência treinando como performer como Associada Júnior na Escola Nacional de Ballet do Canadá e como aluna na Escola Claude Watson de Artes Cênicas. Ela também estudou cinema na prestigiosa Universidade de Toronto.
Ela é conhecida por seus papéis nos filmes A Dangerous Method (2011), Antiviral (2012), Inimigo (2013) e Indignação (2016), e na mini-série 11.22.63 (2016).