Sarah Catharine Paulson est née le 17 décembre 1974. C'est une actrice américaine qui a commencé sa carrière au théâtre à New York avant de tenir des rôles dans les séries télévisées American Gothic (1995-1996) et Jack & Jill (1999-2001), qui n'ont pas duré longtemps. Elle a ensuite participé à des films comiques comme Ce que veulent les femmes (2000) et Down with Love (2003), ainsi qu'à des films dramatiques tels que Path to War (2002) et La vie secrète de Bettie Page (2005). De 2006 à 2007, elle a incarné Harriet Hayes dans la série comico-dramatique de la NBC Studio 60 on the Sunset Strip, ce qui lui a valu sa première nomination aux Golden Globe Awards. En 2008, elle a joué Ellen Dolan dans le film de super-héros The Spirit.
Paulson a également joué à Broadway dans les pièces La Ménagerie de verre en 2005 et Collected Stories en 2010. Elle a aussi participé à plusieurs films indépendants et a eu un rôle principal dans la série comique d'ABC Cupid (2009). Elle a ensuite joué dans le film dramatique indépendant Martha Marcy May Marlene (2011) et a reçu des nominations aux Primetime Emmy Awards et aux Golden Globe Awards pour son interprétation de Nicolle Wallace dans le film HBO Game Change (2012). Elle a incarné Mary Epps dans le film historique 12 Years a Slave (2013), Abby Gerhard dans le film romantique Carol (2015) et Toni Bradlee dans le film politique The Post (2017), tous trois ayant reçu plusieurs nominations aux Academy Awards. Ses autres films incluent Serenity (2005), New Year's Eve (2011), Mud (2012), Blue Jay (2016), Ocean's 8 (2018), Bird Box (2018), Glass (2019) et Run (2020).
En 2011, Paulson a commencé à jouer dans la série anthologique FX American Horror Story, incarnant différents personnages au cours de ses dix saisons. Pour ses performances dans cette série, elle a reçu cinq nominations aux Primetime Emmy Awards et a remporté deux Critics' Choice Television Awards. En 2016, elle a incarné la véritable procureure Marcia Clark dans la première saison de la série anthologique American Crime Story, sous-titrée Les Procès de O. J. Simpson, ce qui lui a valu des critiques élogieuses et de nombreuses distinctions, notamment le Primetime Emmy Award et le Golden Globe Award. En 2020, Paulson a participé à la série limitée FX Mrs. America et a commencé à jouer l'infirmière Mildred Ratched dans la série thriller psychologique Netflix Ratched. En 2021, elle est revenue dans American Crime Story pour incarner Linda Tripp dans la troisième saison de la série, sous-titrée Impeachment.