1998年，还未大学毕业的桑德拉·惠勒进入耶拿剧院担任演员。2001年，已经大学毕业的桑德拉·惠勒离开了柏林，前往莱比锡剧院工作。2002年，受戏剧家奥利弗·黑尔德的赏识与推荐，桑德拉·惠勒又进入了瑞士巴塞尔剧院，在高强度的舞台实践、成熟的戏剧行业环境中她充分沉淀。2003年，入选德国权威杂志《今日戏剧》评选的年度最佳新人女演员。

2006年，桑德拉·惠勒开始将事业重心转向电影领域，而为了同时维持剧院的工作，她在拍摄电影时，还要经常回到剧院表演；2月17日，与导演汉斯-克里斯坦·施密特合作，其领衔主演的惊悚片《安魂曲》首映，她在片中饰演身患癫痫，却被误认为附魔的女大学生蜜雪拉，而这也是她的个人首部电影，她亦凭借该片获得第56届柏林国际电影节银熊奖最佳女演员奖、第56届德国电影劳拉奖最佳女主角奖，并提名第19届欧洲电影奖最佳女演员奖。

2007年2月11日，与苏珊娜·洛塔尔、奥利弗·马苏奇合作主演的剧情片《麦当娜》在柏林国际电影节上映，在片中饰演前往美国寻找生父的的德国母亲丽塔，凭借该片获得第22届马塔布拉塔国际电影节最佳女演员奖。2008年9月10日，与尼娜·霍斯、茱莉安·柯勒等人联合出演的战争片《柏林的女人》在多伦多国际电影节上映；10月23日，与约瑟夫·贝尔比奇、希尔德·凡·米根合作主演的剧情片《建筑师》首映。

2009年2月13日，出演的短篇集剧情片《德国09》在柏林国际电影节上映；8月20日，与布贾内·亨里克森领衔主演的剧情片《女冒险家的环球旅行》在德国上映，在片中饰演驾车环球旅行的女冒险家克莱伦诺尔·斯廷斯。2010年2月13日，与朱利安·波义塞利尔、卡尔·马克维斯合作主演的历史片《亨利四世：为爱宣战》在柏林国际电影节上映，在片中饰演拥有强大势力的法国王太后凯萨琳；9月10日，与德拉甘·巴克玛合作主演的《布朗运动》在多伦多国际电影节上映，在片中饰演性格复杂的德国医生夏洛特。

2011年2月，领衔主演的剧情片《头顶唯有天空》在柏林国际电影节上映，在片中饰演依靠爱情来麻痹自己的女主角玛莎，凭借该片提名第62届德国电影劳拉奖最佳女主角奖；11月11日，出演由克里斯蒂安·伯克主演的犯罪剧《犯罪学家第六季》在德国播出。2012年，进入慕尼黑室内剧院工作。

2013年8月30日，与雅酷朴·盖尔秀、科琳娜·哈弗奇、约翰内斯·克里施等人联合出演的剧情片《纤维之国》在加拿大蒙特利尔国际电影节首映，其在片中饰演纪录片制作人Franziska Feldenhoven，凭借该片获得第64届德国电影劳拉奖最佳女配角奖；12月25日，与马里奥·阿多夫、乌尔里奇·图克尔等人共同出演的迷你剧《匹诺曹》播出，在剧中饰演想要偷掉匹诺曹金子的强盗狐狸。

2014年1月12日，与马修斯·布兰德合作主演的犯罪剧《匪警110第四十三季》在德国播出，在剧中饰演在监狱工作的部门主管Karen Wagner，凭借该剧提名第16届德国电视奖最佳女演员奖；1月27日，与玛丽亚·丝奇拉德、约翰尼斯·科斯奇共同出演的剧情片《迷失自己》在荷兰鹿特丹国际电影节首映；2月6日，由克里斯蒂安·富里道尔、卡塔琳娜·舒特勒主演的剧情片《疯狂的爱》在爱尔兰上映，桑德拉·惠勒在片中饰演男主角海因里希的表妹玛丽。

2016年5月14日，与彼得·西蒙尼舍克领衔主演的喜剧片《托尼·厄德曼》首映，在片中饰演野心勃勃、一心扑在工作上的高层领导伊奈丝，该片入围第69届戛纳国际电影节主竞赛单元金棕榈奖、第89届奥斯卡金像奖最佳外语片奖，桑德拉·惠勒亦凭借该片在国际上获得关注，并获得第29届欧洲电影奖最佳女演员奖、第67届德国电影劳拉奖最佳女主角奖；12月4日，出演的喜剧类电视剧《现场清理人第六季》播出。2017年10月26日，与埃利亚斯·穆巴里克、卡蒂娅·里曼联合出演的喜剧片《该死的歌德3》在德国上映，在片中饰演聪明机智的教练比吉·恩兹伯格；同年，当选为柏林艺术学院院士。

2018年，进入波鸿剧院公司工作；2月23日，与弗兰茨·罗戈夫斯基、彼得·库尔思合作主演的剧情片《货架之间》首映，在片中饰演富有魅力，却在婚姻生活里饱受摧残的超市女员工玛丽昂，该片入围第68届柏林国际电影节主竞赛单元金熊奖，桑德拉·惠勒亦凭借该片提名第68届德国电影劳拉奖最佳女配角奖；3月21日，发行音乐专辑《Bilder deiner großen Liebe》，收录了《Prolog》《This Is Love》《Am Anfang war die Kraft》等16首歌曲；10月31日，出演由拉斯·艾丁格、比亚内·梅德尔领衔主演的剧情片《时速二十五》在德国上映。

2019年1月29日，受邀担任第69届柏林国际电影节主竞赛单元评委；5月24日，出演由维吉妮·艾菲拉、阿黛尔·艾克阿切波洛斯领衔主演的剧情片《西比勒》在法国戛纳国际电影节首映；6月，主演的舞台剧《哈姆雷特》在德国波鸿剧院首演，其在剧中反串饰演了正直而又执拗的丹麦王子哈姆雷特；9月7日，与爱娃·格林、马特·狄龙联合出演的动作片《比邻星》在加拿大多伦多国际电影节首映，在片中饰演缺乏幽默感的心理学家温迪·豪尔。

2020年1月27日，与米谢尔·马蒂切维克合作主演的剧情片《身份流亡》在美国圣丹斯电影节首映，在片中饰演对丈夫感到厌倦的妻子诺拉；2月25日，其主演的恐怖片《眠》在德国柏林国际电影节上映，在片中饰演总是被噩梦所困扰的女主角玛琳；7月24日，发行音乐专辑《Be Your Own Prince》，收录了《Dear Sailor》《My Love (Last Breath)》《Tell Her》等7首歌曲。

2021年3月1日，出演由玛伦·艾格特、丹·史蒂文斯领衔主演的爱情科幻片《定制男友》在德国柏林国际电影节上映，在片中饰演表面友好，实际上却是人形机器人的调试员；10月13日，与乔治·麦凯、杰瑞米·艾恩斯等人联合主演的历史剧情片《慕尼黑：战争边缘》首映；10月26日，与伯恩哈德·舒茨、雅各布·马特施恩茨合作主演的犯罪剧情片《黑方块》在德国霍夫国际电影节首映，在片中饰演偷盗组织的成员Martha，凭借该片提名第72届德国电影劳拉奖最佳女配角奖。2022年2月12日，出演由安妮·薛弗领衔主演的剧情片《所有人都在谈论天气》在德国柏林国际电影节首映。

2023年2月19日，与苏珊·沃尔夫合作主演的传记片《茜茜和我》在德国柏林国际电影节上映，在片中饰演奥地利皇后茜茜的侍女伊尔玛，凭借该片提名第73届德国电影劳拉奖最佳女主角奖；5月19日，与克里斯蒂安·富里道尔合作主演的历史战争片《利益区域》首映，该片获得第76届戛纳国际电影节主竞赛单元评审团大奖，其在片中饰演爱慕虚荣，却因家庭变故而不得不作出改变的妻子海德薇·霍斯，凭借该片提名第77届英国电影学院奖最佳女配角奖、第36届欧洲电影奖最佳女演员奖；5月21日，主演的悬疑剧情片《坠落的审判》首映，该片获得第76届戛纳国际电影节主竞赛单元金棕榈奖，其在片中饰演事业成功、性格克制，却被指控谋杀丈夫的女作家桑德拉，凭借该片获得第36届欧洲电影奖最佳女演员奖，第49届法国电影凯撒奖最佳女主角奖，并提名第81届美国电影电视金球奖电影类剧情类最佳女主角奖、第77届英国电影学院奖最佳女主角奖、第29届美国评论家选择奖电影类最佳女主角奖。

2024年2月22日，出演由法拉兹·沙里亚特执导的的犯罪悬疑剧《当代犯罪》在德国柏林国际电影节播映；3月10日，主演的《坠落的审判》《利益区域》两部影片皆提名第96届奥斯卡金像奖最佳影片奖，其中《利益区域》获得最佳国际影片奖，而她个人亦凭借《坠落的审判》提名最佳女主角奖，成为继玛琳·黛德丽、路易丝·赖纳后第三位提名该奖项的德国演员。6月26日，受邀成为美国电影艺术与科学学院成员，拥有奥斯卡评委资格。8月，出演亚利桑德罗·冈萨雷斯·伊纳里图导演新片。

2026年3月20日，主演的太空科幻惊悚片《挽救计划》在北美上映。

家庭

桑德拉·惠勒的父母都是教育工作者，父亲在一家学徒培训中心教书，母亲则在课后辅导学生，她是家中两个孩子中较大的。

子女

2011年，桑德拉·惠勒的女儿出生。

很难用确切的词汇形容桑德拉·惠勒，她的外表不算出众，但天赋惊人。稍微翻翻她的履历，就知她拿的不是逆风翻盘、大器晚成的爽文剧本，而是一直在走稳扎稳打、厚积薄发的优等生路径。她有一双澄澈的眼睛，微笑时盈满温柔与善意，似一泓溪水，能隐约察觉到水底纹路不明的碎石，却难以触摸，无法抵达。她就是这样一个迷人的矛盾体，时而亲昵，时而疏离，这种流动暧昧的气质构成她表演天赋的一部分，促使她不断探索角色塑造的弹性极限。她的表演无需以他人的头衔来定义，而是早已自成一套风格、一种标签（《环球银幕》评）。

或许很多中国观众并不熟悉桑德拉·惠勒，但只要看一眼她松弛自然、举重若轻的银幕状态，和那双若即若离的湛蓝色眼眸，便会对这个高大的德国女人产生深刻印象。她从出演舞台剧开始出道，此后多年穿梭于剧场与片场之间，谙熟戏剧表演法则，是许多导演心中的缪斯。她敢于丑陋，敢于挑战那些不讨人喜欢、不值得同情的角色，而且完全不在乎观众对她们的看法。纵观桑德拉·惠勒的表演之路，理性强势的女性角色是她的统治区。从《托尼·厄德曼》到《利益区域》再到《坠落的审判》，她塑造的女强人形象各具特点，她们或尴尬或丑陋或无助，但通通与光鲜亮丽的传统女性银幕形象相去甚远，她们不是傻白甜，不是大女主，更像生活中随处可见的平凡女性。而生活，正是艺术的源泉（《环球人物》评）。

在电影《安魂曲》中，桑德拉·惠勒以令人窒息的表演，将影片推向了震撼人心的高度。而在电影《托尼·厄德曼》中，桑德拉·惠勒将一个发型精致、高级职业装优雅亮相的女强人演绎得活灵活现，她面对父亲的无奈、纠结、恼怒和爱恨在微妙的举止言谈间精妙传达，一张算不上经典美丽的面孔却充满着气质魅力。影片中她还有着精彩且情绪饱满的高歌，一曲唱毕，令大银幕上和银幕外的观众一片欢呼（《环球获奖电影档案》、新浪娱乐综合评）

在电影《坠落的审判》中，桑德拉·惠勒贡献出了精彩的演技，她细致地还原了一位被婚姻磨灭了生活热情的妻子，歇斯底里的控诉与埋怨充满生活感，细节之处让观众沉浸其中。而坚强外表下孤独脆弱的一面也被展现得淋漓尽致，全程牵动着观众的心弦。桑德拉·惠勒扮演的女主角在绝大部分时候显得知性、独立而克制，哪怕遭受检方攻讦仍能保持理性，无论是痛苦还是喜悦都能很好地通过微妙的表情传达出来。与此同时，桑德拉·惠勒也有着很好的爆发力，必要时不但能宣泄出非常强烈的情绪，且情绪层次分明、毫不凌乱（《现代快报》《北京青年报》综合评）。