Nata a Pescara, Sara Serraiocco fin da piccola ha coltivato una grande passione per la danza e per il cinema. Dopo gli studi si trasferisce a Roma dove frequenta il Centro Sperimentale di Cinematografia. Esordisce sul grande schermo nel 2013 con il ruolo di protagonista nel film rivelazione SALVO, per la regia di Fabio Grassadonia e Antonio Piazza, dove interpreta il ruolo della non vedente Rita che le ha fatto guadagnare diversi e importanti riconoscimenti tra cui il Globo d'Oro assegnato dalla stampa estera come Miglior attrice protagonista e il Nastro d'Argento come Attrice rivelazione dell'anno.
Nel 2014 ha ricoperto il ruolo di protagonista nel film CLORO di Lamberto Sanfelice ed è stata scelta dalla regista Liliana Cavani per interpretare Chiara d'Assisi nella miniserie FRANCESCO. E' una delle interpreti del film L'ACCABADORA per la regia di Enrico Pau.