Sandra Fehmer besuchte von 1989 bis 1992 die Otto-Falkenberg-Schule in München und spielte in der Spielzeit 1991/1992 die »Lucetta« im Shakespeare-Stück »Zwei Herren aus Verona« an den Münchener Kammerspielen. 1992 bis 1996 arbeitete sie am Nationaltheater Mannheim und trat als Eva in Kleists »Der zerbrochene Krug«, als Luise in Schillers »Kabale und Liebe« und als Helena im »Sommernachtstraum« auf. 1998 ging sie ans Staatstheater Mainz, wo sie die Nina in Tschechows »Möwe« und die Lady Millford in »Kabale und Liebe« spielte. 2002 bis 2007 war sie an den Bühnen der Stadt Köln tätig, wo sie die Claudia in der Jürgen Gosch-Inszenierung des Stückes »Die Frau von früher« von Roland Schimmelpfennig spielte und mit  Hans Neuenfels zusammenarbeite. 2009 spielte sie im Fassbinder-Stück »Die Ehe der Maria Braun« die Titelrolle.
Seit 2010 / 2011 gehört sie zum Ensemble des Staatstheaters Braunschweig. Hier spielte sie u. a. Frau Hovstad in »Ein Volksfeind«, die Charlotte in Goethes »Die Wahlverwandtschaften« und die Titelrolle in Grillparzers »Medea«. Zu sehen ist sie als Frau Miller in Daniela Löffners »Kabale und Liebe«-Inszenierung, als Frau Müller in Lutz Hübners Komödie »Frau Müller muss weg« und als Big Mama in Tennessee Williams »Die Katze auf dem heißen Blechdach«.