Sarah-Jeanne Labrosse est la fille de Alain Labrosse, un pilote de course de moto, et de Chantal Desrosiers. Elle vient de la ville de Repentigny[1] Elle a deux frères aînés, Alexandre et Jason Labrosse. Dès l'âge de trois ans, elle sait déjà qu'elle veut devenir comédienne. C'est à l'âge de sept ans que ses parents l'inscrivent dans une agence pour enfants. Elle commence à passer des auditions et joue dans des publicités. Également sportive, elle s'est hissée jusqu'au top 10 du Canada au tennis en catégorie -14 ans[2].
En 1998, à l'âge de sept ans, elle fait ses débuts à la télé dans la série télévisée Le Volcan tranquille. Cinq années passent avant qu'elle obtienne son deuxième rôle, celui de Caroline dans le film Un été avec les fantômes (Summer with the Ghosts). La même année, elle joue le rôle d'une championne de tennis : Sunny Capaduca (15/A). À l'âge de 13 ans, elle joue le rôle de Marie-Jeanne Gagnon, la sœur d'Aurore dans le film Aurore.
Un an après, elle joue Annie Gray dans le film Human Trafficking. Ensuite, elle incarne Gabrielle dans le film Bon Cop, Bad Cop. Elle joue aussi le rôle de Lison Belzile à l'âge de 16 ans (Nos étés). La même année, elle joue le rôle de Tatiana dans le film Les promesses de l'ombre. Elle a ensuite un rôle épisodique, celui de Marie-Pierre Ayotte, dans la série télévisée Yamaska. En 2011, elle joue le rôle d'une des filles biologiques de David Wosniak (Patrick Huard) dans le film Starbuck.
Après Starbuck, elle accepte le rôle passager d'Annie-Jade Tremblay dans la série télévisée 30 vies (2011). Toujours en 2011, elle incarne Nadia Ouellette dans Le Gentleman. En 2012, elle accepte d’incarner le rôle d'une détenue enceinte, Laurence Belleau, dans la série télévisée Unité 9. Elle joue par la suite dans deux séries de la chaîne Vrak très populaires auprès des jeunes; L'Appart du 5e avec le rôle de Vicky de 2014 à 2016 et Le Chalet avec celui de Sarah qu'elle incarne de 2015 à 2019. Elle fait également une apparition dans la web-série Féminin/Féminin traitant de couples de femmes lesbiennes[3],[4]. Puis, dans la même année, elle accepte de jouer le rôle de Geneviève dans Madame Lebrun ainsi que celui de Blondine dans le film Un jour mon prince. Finalement, elle tient aussi le fameux rôle de Donalda Laloge dans l'émission Les Pays d'en haut à Radio-Canada. En 2018, elle devient l'égérie de la plus grande compétition de danse télévisée du Québec : Révolution sur les ondes de TVA. En 2022, elle est l'égérie de l'émission Révolution pour la quatrième année.
En 2020, elle participe à son premier Bye Bye[5]. Elle figure également dans le Bye Bye de 2021[6], 2022[7] et 2023[8].
Le , elle participe à la Soirée Mammouth[9], une œuvre parodique faisant partie de la programmation télédiffusée des Fêtes de Télé-Québec[9].
Elle est aussi spécialisée dans le doublage, avec plus d'une centaine de rôle à son actif. À plusieurs reprises, elle a doublée les actrices Alicia Vikander, Zoë Kravitz, Lily Collins, Odeya Rush et Lucy Hale dans les versions françaises québécoises[10].
Le , elle annonce attendre son premier enfant avec son conjoint, l'acteur Marc-André Grondin[11]. Elle accouche en d'un garçon prénommé Lawrence[12]. Le 15 juillet 2023, elle annonce via un post Instagram qu'elle est enceinte de son deuxième enfant[13].
En plus d'être une adepte des grand écrans, Sarah-Jeanne est une passionnée de l'architecture, du design et de l'immobilier[14].