Sarah Shahi começou sua carreira no cinema depois de trabalhar como figurante em Dr. T and the Women, onde o diretor Robert Altman a incentivou a se mudar para Hollywood. Ela então conseguiu pequenos papéis na televisão em séries de TV de crime e mistério. Sua carreira progrediu com um papel recorrente como Carmen de la Pica Morales em The L Word, antes de assumir um papel principal em Life como a detetive Dani Reese. Ela continuou em um papel principal em Fairly Legal, abrangendo duas temporadas. Ela expandiu para o gênero processual como Sameen Shaw em Person of Interest, antes de entrar na era do streaming com papéis principais em Sex/Life e na série Paradise. Seu trabalho no cinema inclui papéis coadjuvantes em Black Adam e Red, White & Royal Blue, refletindo o movimento entre mídias e a colaboração com franquias estabelecidas.