Sara Giraudeau (Boulogne-Billancourt, 1 augustus 1985) is een Frans film-, televisie- en toneelactrice.
Sara Giraudeau werd geboren in 1985 in Boulogne-Billancourt in de Hauts-de-Seine, als kind van het acteurskoppel Anny Duperey en Bernard Giraudeau.
Al op jonge leeftijd was ze geïnteresseerd in zang, dans en komedie. In tegenstelling tot haar ouders die het Nationaal Conservatorium voor Dramatische Kunst bezochten, nam Sara Giraudeau haar eerste acteerlessen in Londen. Giraudeau debuteerde op 11-jarige leeftijd in de speelfilm Les Caprices d'un fleuve, geregisseerd door haar vader. Het jaar daarop debuteerde ze in het theater om een jonge burgerlijke vrouw te spelen in The Happy Prince van Oscar Wilde. Maar tijdens deze eerste ervaring op de planken kreeg ze veel problemen door podiumangst en besloot ze haar acteerlessen op te geven. Vier jaar later veranderde ze van gedachten maar ging ze door met de middelbare school totdat ze haar middelbareschooldiploma behaalde. Tussen 2003 en 2004 volgde ze de "Emitie-cursus" in het theater La Bruyère en op 17-jarige leeftijd trad ze toe tot de Périmony-cursus aan de "dramaschool Jean Périmony" in Parijs.