Sarah grandit dans le Michigan, où elle fréquente le lycée Birmingham Groves et joue dans des pièces de théâtre. Elle étudie ensuite à l'Interlochen Arts Academy, obtenant son diplôme en 2014, puis à la Carnegie Mellon University School of Drama à Pittsburgh, où elle obtient un Bachelor of Fine Arts en 2018.
Après des apparitions dans les séries One Dollar (2018) et Gotham (2019), Sarah Pidgeon campe la naufragée Leah Rilke dans The Wilds pendant deux saisons. En 2023, elle joue la version jeune de Clare dans la mini-série Tiny Beautiful Things, adaptation du recueil de Cheryl Strayed, aux côtés de Kathryn Hahn.
En 2024, la jeune comédienne fait ses débuts à Broadway dans la pièce Stereophonic de David Adjmi, où sa performance est saluée par la critique. Elle remporte également le Theatre World Award pour cette même prestation et est nominée aux Tony Awards dans la catégorie Meilleure actrice dans un second rôle.
En 2025, Sarah prend part à l'horrifique Souviens-toi... l'été dernier, suite du slasher emblématique des années 1990.
Laurent Schenck