A l'âge de quatre ans, Sarah Michelle Gellar est repérée par un agent alors qu'elle mange en famille dans un restaurant. Elle passe son enfance devant les objectifs des photographes pour des couvertures de magazines, les caméras de télévision pour des spots publicitaires, et apparaît pour la première fois au cinéma à sept ans dans Over the Brooklyn bridge. Sarah Michelle Gellar doit sa notoriété à la télévision. En 1994, elle joue pendant deux ans et demi dans la série fleuve All my children, puis incarne à partir de 1996 la courageuse Buffy Summers dans la série fantastique Buffy contre les vampires, devenant ainsi l'idole de milliers de téléspectateurs.

L'engouement international provoqué par la série amène l'actrice à interpréter des films destinés à un public adolescent, que ce soit dans le registre de l'épouvante (Souviens-toi... l'été dernier, Scream 2 et le remake américain de The Grudge), ou celui de la romance (Simplement irrésistible en 1999). Sarah Michelle Gellar reprend le rôle de la diabolique Mme de Merteuil dans une version teenager des Liaisons dangereuses pour les besoins de Sexe intentions (1999), puis, après avoir délaissé pendant deux ans le cinéma au profit de la série Buffy, elle retrouve son fiancé Freddie Prinze Jr. au casting de Scooby-Doo (2002) et de sa suite Scooby-Doo 2 : les monstres se déchaînent (2004), deux adaptations du célèbre dessin animé signées Raja Gosnell.

Tournant relativement peu pour le cinéma, Sarah Michelle Gellar joue tout de même dans Southland Tales du réalisateur de Donnie Darko Richard Kelly, ainsi que les horrifiques The Grudge 2, The Return et Possession. Mais c'est surtout côté petite lucarne que l'actrice est présente, comme en témoignent ses prestations dans les séries Ringer, The Crazy Ones, Wolf Pack et Dexter : Les Origines. Elle prête aussi sa voix pour de nombreuses séries animées, comme Les Simpson, Robot Chicken, American Dad! et Les Maîtres de l'Univers. Durant les années 2020, elle reste dans le registre horrifique en prenant part à Wedding Nightmare 2, suite du lucratif film sorti en 2019.