Сара Майлз родилась в семье торговца (ее брат Кристофер, который старше Сары на два года, стал известным режиссером, сценаристом и продюсером). Сама Сара в 15 лет отправилась в Лондон, в Королевскую академию драматического искусства. Она ворвалась в британское кино в начале шестидесятых - в роли сексуальной студенточки («Семестр испытаний»), которая делает героем громкого скандала учителя. Его играл Лоуренс Оливье – с ним актрису связывал многолетний роман.

Она была провокационной в «Слуге» (1963), заманивая своего тогдашнего бойфренда Джеймса Фокса в пучину соблазна, притягательной в «Воздушных приключений» (1965), чувственной в «Фотоувеличении» (1966). Ненадолго прервав съемки ради работы в театре, в 1971-м Майлз вернулась в кино с номинациями на премии «Оскар» и «Золотой глобус» – за картину Дэвида Лина «Дочь Райана». Работа над этим фильмом не принесла ей удовольствия, прежде всего из-за режиссера: «Лин играл с актерами в жестокие игры. Он не очень-то их уважал, и ему доставляло удовольствие находить их слабые стороны». 

После успеха «Дочери Райана» Майлз отправилась в Америку, где попала на первые страницы газет во время съемок фильма «Человек, который любил кошачий танец» (1973). Ее молодой любовник, начинающий сценарист Дэвид Уайтинг, был найден мертвым в луже крови в их общем номере в отеле. Позднее оказалось, что двадцатишестилетний Уайтинг страдал от маниакально-депрессивного психоза и умер от передозировки наркотиков.   

То ли после этого случая, то ли после запрета, наложенного цезурой на откровенные сцены с Крисом Кристофферсоном в фильме «Моряк, который потерял милость моря» (1976), карьера актрисы пошла на спад. Но после ряда незаметных фильмов, Майлз снова появилась в двух сильных ролях – порочной гедонистки Элис в «Белом зле» (1987) и британской мамаши времен Второй мировой войны в «Надежде и славе» (1987). 

В 1967-м Майлз вышла замуж за британского драматурга Роберта Болта, который поставил с ней фильм «Леди Каролина Лэм» (1972). В 1975-м они развелись, и актриса заявила: «Я так сильно верю в брак, что не хочу быть ответственной за еще одну неудачу. К тому же, мне нравится, когда кровать не нужно ни с кем делить». Она почти сдержала слово: в 1988-м состоялась повторная свадьба с Болтом. На этот раз брак закончился лишь с его смертью в 1995-м.  

В последние годы Майлз предпочитает актерской игре работу писателя – она выпустила три автобиографические книжки.

Избранная фильмография актрисы:

2001. ЮРИЙ /JURIJ/, реж. Стефано Габрини 

1990. ПРИКОСНОВЕНИЕ РУКИ /DOTKNIECIE /THE SILENT TOUCH/, реж. Кшиштоф Занусси  

1987. НАДЕЖДА И СЛАВА /HOPE AND GLORY/, реж. Джон Бурман, номинация на премию Британской киноакадемии BAFTA за главную женскую роль

1987. БЕЛОЕ ЗЛО /WHITE MISHIEF/, реж. Майкл Редфорд  

1986. ЛЮБИТЬ УОЛТЕРА /LOVING WALTER/WALTER AND JUNE/, ТВ, реж. Стивен Фрирз  

1985. ПАРНАЯ /STEAMING/, реж. Джозеф Лоузи

1981. ЗМЕИНЫЙ ЯД /VENOM/, реж. Пирс Хаггард, Тоб Хупер  

1978. ГЛУБОКИЙ СОН /BIG SLEEP/, реж. Майкл Уиннер

1976. МОРЯК, КОТОРЫЙ ПОТЕРЯЛ МИЛОСТЬ МОРЯ /SAILOR WHO FELL FROM GRACE WITH THE SEA, THE/, реж. Льюис Джон Карлино, номинация на премию «Золотой глобус» за главную женскую роль  

1973. ЧЕЛОВЕК, КОТОРЫЙ ЛЮБИЛ КОШАЧИЙ ТАНЕЦ /MAN WHO LOVED CAT DANCING, THE/, реж. Ричард С. Сарафьян

1972. ЛЕДИ КАРОЛИНА ЛЭМ /LADY CAROLINE LAMB/, реж. Роберт Болт   

1970. ДОЧЬ РАЙАНА /RYAN'S DAUGHTER/, реж. Дэвид Лин, номинации на премию «Оскар», премию «Золотой глобус» и премию Британской киноакадемии BAFTA за главную женскую роль

1966. ФОТОУВЕЛИЧЕНИЕ /BLOW-UP/, реж. Микеланджело Антониони

1965. ВОЗДУШНЫЕ ПРИКЛЮЧЕНИЯ /THOSE MAGNIFICENT MEN IN THEIR FLYING MACHINES OR HOW I FLEW FROM LONDON TO PARIS IN 25 HOURS 11 MINUTES/, реж. Кен Аннакин

1963. СЛУГА /SERVANT, THE/, реж. Джозеф Лоузи, номинация на премию Британской киноакадемии BAFTA за главную женскую роль

1963. ЦЕРЕМОНИЯ /CEREMONY, THE/, реж. Лоуренс Харви  

1962. СЕМЕСТР ИСПЫТАНИЙ /TERM OF TRIAL/, реж. Питер Гленвиль, номинация на премию Британской киноакадемии BAFTA за лучший дебют