Sink föddes i Brenham i Texas och är dotter till Casey Adam och Lori Elizabeth Sink. Hon har en yngre syster och tre äldre bröder vid namn Jacey, Mitchell, Caleb och Spencer. Hennes far är tränare i amerikansk fotboll och hennes mor är hemmafru och matematiklärare. På grund av Sadies starka vilja att återskapa DisneysHigh School Musical tillsammans med sin bror Mitchell, bestämde sig hennes mor för att skicka den då 7 år gamla Sadie på skådespelarkurser vid en samhällsteater, i närheten av Houston. Det ledde till sin tur till en Broadway-audition och en roll i nyuppsättningen av Annie 2012, vid tio års ålder. Hon förberedde sig för rollen genom att ta danslektioner och göra röstövningar.[1]
År 2015 deltog Sink med Helen Mirren i The Audience på Broadway och porträtterade drottning Elizabeth II som ung. Hon hade också en liten roll i Chuck.[2]
År 2017 fick Sink rollen som Maxine "Max" Mayfield i Netflix science fiction-dramaserie Stranger Things. Hon fick senare i december samma år en av huvudrollerna i skräckfilmen Eli, tillsammans med Charlie Shotwell.[3] Hon har även huvudrollen i tv-serien Fear street.