Sadie nasceu em Brenham, no Texas. Ela tem três irmãos mais velhos, Caleb, Spencer e Mitchell, e uma irmã mais nova, Jacey. Sadie era vegetariana mas Woody Harrelson (ator que trabalhou com ela em The Glass Castle) e sua família a inspiraram a se tornar vegana. Seu pai (Casey Sink) é um treinador de futebol americano e professor de matemática.
Devido à sua obsessão de recriar Disney's High School Musical com seu irmão, Mitchell, quando tinha sete anos, sua mãe (Lori Sink) decidiu mandá-la para aulas de teatro em um teatro comunitário, nas proximidades de Houston. Por sua vez, levou a uma audição da Broadway e um papel no avivamento de Annie em 2012. Ela teve que se preparar para o papel fazendo aulas de dança e fazendo treinamento vocal. Inicialmente, ela estava como suplente para todos os papeis das orfas (menos Molly e Tessie que são as mais novas) , até que a liderança original deixou, quando começou a alternar o papel-título por alguns meses, fechando o show como Duffy e suplente para Annie. Sadie inclusive chegou a participar e ser indicada junto a seu elenco para um "Tony" que é considerado o Oscar da Broadway. Na broadway Sadie também conheceu Caleb Mclaughlin e Gaten Mattarazo atores que anos depois se reencontraram nas gravações de Stranger Things.
Enquanto ainda estrelou a peça, ela apareceu na série vencedora do Emmy, The Americans.
Em 2015, ela coestrelou com Helen Mirren no The Audience play na Broadway, como a jovem rainha Elizabeth II (papel principal da peça). Ela também teve um pequeno papel em Chuck (2016).
Durante as filmagens de The Glass Castle, Sadie contracenou com Woody Harrelson e teve a oportunidade de conhecer a família do ator, especialmente sua filha Makani. Na época Sadie já era vegetariana, e então Harrelson e sua família a inspiraram a tornar-se vegana.[4]
Em 2017, estrelou na segunda temporada de Stranger Things[5] da Netflix no papel de Maxine "Max" Mayfield.
Em 18 de outubro de 2019, foi lançado na Netflix o filme de terror Eli, onde Sadie interpreta Haley.
Foram divulgadas fotos de Sink, em fevereiro de 2018, para a nova campanha da Nike, a campanha fazia parte da divulgação do novo tênis da marca, o Nike Epic React. No começo de março saiu o comercial, que tinha a participação de Sink e de outros artista como, o ator Kevin Hart, o ex-jogador de basquete Kobe Bryant e a ginasta Simone Biles.[7][8]
Em março de 2018, Sadie estreou nas passarelas da Semana de Moda de Paris, o début aconteceu no desfile da coleção de inverno 2018 da marca Undercover. A coleção tinha uma pegada bem esportiva com inspirações dos anos 80, ela usou três looks: um conjunto de moletom vermelho com um gorro da mesma cor, jaqueta bomber verde com calça branca e, para a fila final, capa de chuva. Sadie além de abrir a fila de modelos, chamou atenção do público e da mídia, já que, apesar de não ser proibido na França, não é usual a contratação de modelos menores de 16 anos para desfiles de moda adulta.[9]
No dia 30 de junho, Sadie voltou as passarelas dessa vez e para o desfile Cruise 2019 da grife Miu Miu. A atriz mirim desfilou com vestido que mistura animal print, cristais e transparência. Nos meses seguintes Sadie marcou presença em outros desfiles de outras grifes como Chanel, Kate Spade, Prada.[10]
Em janeiro de 2019. Sadie Sink ao lado das atrizes Kiki Layne e Julia Garner foram fotografadas pelas lentes do renomado Tim Walker, para a campanha Primavera-Verão 2019 da Kate Spade. Sink tem aparecido em varias revistas de moda, como L'Offiiel, Elle, Harper's Bazaar. Em julho de 2019, a atriz com apenas 17 anos ganhou sua primeira capa Vogue, edição portuguesa da revista.[11][12]
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