Известность красивой и талантливой итальянской актрисе принесла главная роль в классической экранизации повести Стендаля «Ванина Ванини» режиссёром Роберто Росселлини.
Рассвет творческой жизни пришёлся на сотрудничество с другим великим итальянским режиссёром Федерико Феллини. Актриса сыграла главные роли в таких культовых лентах как «Восемь с половиной» и «Джульетта и духи».
Оставив яркий след в истории мирового кино, Сандра на долгое время покинула его, посвятив себя воспитанию детей. В 80-ыз актриса вернулась как исполнительница возрастных ролей. Самая известная картина с ее участием «Золушка 80». Затем долгое время работала на телевидении.
В наше время Сандра Мило находится на заслуженном отдыхе.