W college'u uczęszczała na zajęcia z aktorstwa, tańca i filmoznawstwa. Tuż po osiągnięciu pełnoletności rozpoczęła karierę w branży porno w Los Angeles. Pół roku później magazyn porno „Los Angeles” okrzyknął ją nową gwiazdą tego gatunku. Jednocześnie realizowała inne projekty – m.in. wystąpiła w teledysku Superchrist grupy The Smashing Pumpikns, pracowała jako modelka dla francuskiego projektanta Maxa Azrii oraz włoskiej firmy obuwniczej Forfex, wzięła udział w kampanii Peta oraz w projekcie artystycznym aTelecine, który zaowocował wydaniem płyty A Vigilant Carpark. W 2009 roku zaczęła występować w filmach głównego nurtu; Steven Soderbergh powierzył jej główną rolę w Dziewczynie zawodowej. Rok później otrzymała rolę w Ekipie, popularnym serialu produkowanym przez HBO. W 2011 roku Sasha Grey ogłosiła, że wycofuje się z branży porno.