Sarah Shahi comenzó su carrera cinematográfica tras trabajar como extra en Dr. T and the Women, donde el director Robert Altman la animó a mudarse a Hollywood. Posteriormente, consiguió pequeños papeles en series de crimen y misterio. Su carrera progresó con un papel recurrente como Carmen de la Pica Morales en The L Word, antes de asumir un papel principal en Life como la detective Dani Reese. Posteriormente, protagonizó Fairly Legal, que duró dos temporadas. Se expandió al género procedimental como Sameen Shaw en Person of Interest, antes de entrar en la era del streaming con papeles principales en Sex/Life y en la serie Paradise. Su trabajo cinematográfico incluye papeles secundarios en Black Adam y Red, White & Royal Blue, lo que refleja su movimiento en diferentes medios y su colaboración con franquicias consolidadas.