Matka Dee marzyła o tym, by jej córka zrobiła karierę w show biznesie i dlatego często kłamała, mówiąc o wieku swego dziecka. Sandra była piękną dziewczyną, która zaczynała jako modelka. Odnosiła duże sukcesy, mimo że miała tylko 12 lat.

Dzięki pomocy swej matki po raz pierwszy pojawiła się na szklanym ekranie w 1957 w filmie "Zanim dopłyną" w wieku 14 lat. Mimo że nie był to szczyt marzeń rodzicielki Sandry, obraz ten okazał się schodkami do jej kariery. W następnym roku młoda aktorka zagrała w "The Restless Years" i "The Reluctant Debutante" wraz z Johnem Saxone'em. W 1959 wystąpiła w 5 obrazach, z których dwa - "Gidget" i "A Summer Place" - przyniosły jej ogromną popularność. Miała wtedy dopiero 17 lat. 1960 to tylko jeden film - "Portret w czerni". W tym samym roku wyszła za mąż za Bobby'ego Darina.

Przez kolejne lata nadal grała w filmach. W 1967 roku rozwiodła się. Od 1970 grała już tylko w produkcjach telewizyjnych. Po raz ostatni pojawiła się na ekranie w 1983 roku w "Lost". Przez dużą część swojego życia cierpiała na anoreksję. Zmarła 20 lutego 2005.