Née le 14 avril 1977 à New-York, Sarah Michelle Gellar n'a jamais vraiment connu son père, ses parents s'étant séparés quand elle était très jeune. Fille unique, elle a été élevée par sa mère, ancienne institutrice, dont elle est particulièrement proche et qui l’a toujours soutenue dans ses choix : "Tout ce que je suis, confie-t-elle, je le dois à ma mère. Elle a toujours été là pour me guider, elle m'a toujours soutenue."

Tout commence très tôt pour la petite Sarah. A l'âge de 4 ans, alors qu'elle déjeunait avec sa mère dans un restaurant, un agent la remarque et elle débute alors en tournant des publicités et en faisant des couvertures de magazine. Elle tournera notamment une pub pour Burger King, rival de McDonalds, en qualifiant leurs hamburgers de "plus petits". Ce spot publicitaire ne sera pas du goût de McDonalds qui décide non seulement d’attaquer la société Burger King en justice, mais également la petite Sarah qui n’est alors âgée que de 4 ans. Fort heureusement, cette plainte n’aboutira pas, mais Sarah connaîtra par la suite une plus grande notoriété.
A l’âge de 6 ans, elle joue dans un téléfilm An Invasion of Privacy, puis débute au cinéma à l’âge de 7 ans, dans Over The Brooklyn Bridge.

La jeune fille va à l'école des Arts (School of the arts), mais déteste y étudier. Elle en change ensuite pour aller à la Professional Children School. Sarah Michelle est une élève très douée et obtient son bac à l'âge de 16 ans avec d'excellentes notes.

En 1993, à l’âge de 16 ans, elle joue dans la série All my children, et ce pendant près de deux ans et demi, ce qui lui vaudra la récompense de meilleur espoir féminin. A noter que c’est dans cette série qu’elle fait la rencontre de Michelle Trachtenberg, qui deviendra sa "petite sœur" dans BTVS.

C’est en 1997, après avoir passé plusieurs auditions, qu’elle finit par être engagée pour le rôle de Buffy Anne Summers, dans la série Buffy contre les vampires. A la base, elle était pressentie par Joss Whedon, le producteur de la série, pour le rôle de Cordélia Chase, la garce du lycée, rôle qu’elle finit d’ailleurs par obtenir ! Mais les recherches se poursuivent pour trouver celle qui incarnera le rôle de la Tueuse, et Sarah ne relâche pas ses efforts. C’est avec une grande ténacité qu’elle insiste pour qu’on lui donne sa chance avec ce rôle, enchaînant essais sur essais devant la caméra. Tout ses efforts finissent par payer puisqu’elle parvient enfin à obtenir le rôle tant convoité (sa ceinture marron en Tae Kwon Do a notamment fait pencher la balance en sa faveur). Elle se teint alors les cheveux en blond et prend des cours de boxe, de kick-boxing et combats de rue.

L’engouement international provoqué par la série lui offre un succès immédiat et l’amène à jouer au cinéma dans des films d’épouvante comme Souviens-toi… l’été dernier ou Scream 2 en 1997, ou des comédies romantiques telle que Simplement irrésistible, en 1999. Elle connaîtra un succès encore plus grand lorsqu’elle prendra le rôle de Catherine Merteuil dans Sexe intentions. Suivront en 2002 Harvard Man et Scooby-Doo. Puis en 2003, elle tourne dans The Grudge, une production japonaise, et celui-ci connaît un tel succès qu’elle revient en 2004 pour The Grudge 2, dans lequel elle n’a un rôle que secondaire.

Sarah Michelle Gellar n’est pas du genre à chômer et elle le prouve. En 2006, elle tourne un des rôles principaux dans le film Southland Tales, puis la même année, est en tête d’affiche du film The Return. En 2007, elle tourne dans le film The Air I breathe, basé sur un vieux proverbe chinois qui divise la vie en quatre émotions : bonheur, plaisir, douleur et amour. Dans ce film, Sarah incarne le rôle de la douleur, au travers du rôle d’une star de la pop.
Récemment également, on peut la retrouver dans les films Suburban Girl et Possession.

Pour 2009 sont annoncés pas moins de trois films pour la jeune femme : Veronika decides to die, Lottery et This Side of the Looking Glass.

Côté cœur, Sarah Michelle Gellar épouse Freddie Prinze Jr le 1er Septembre 2002. On avait notamment pu les voir ensemble dans Souviens toi… l’été dernier et Scooby Doo.