Sara Ali memulakan kerjaya lakonan pada tahun 2011. Beliau ditawarkan berlakon dalam filem pertamanya, Penunggu Istana arahan Wan Hasliza Wan Zainuddin, filem ini turut dibintangi oleh Amar Asyraf. Beliau juga pernah berlakon bersama Shaheizy Sam dan Syafie Naswip dalam filem Songlap arahan Fariza Azlina Isahak dan Effendee Mazlan.[2]

Beliau paling dikenali melalui watak sebagai Johana Hassan dalam drama Wasiat lakonan bersama Dato' Farid Kamil dan Beto Kusyairy.[3] Pada tahun 2012 sahaja, Sara berlakon dalam dua filem—Sesuatu Yang Tertinggal sebagai Mona dan Jangan Pandang-Pandang sebagai Yaya. Selain itu, beliau juga muncul dalam drama Bukan Bidadari lakonan Nad Zainal.

Beliau bersama Nad Zainal, Mila Jirin dan Diana Danielle, membintangi filem komedi muzikal seram, Kami Histeria arahan Shamyl Othman terbitan Redfilms yang ditayangkan pada 6 Februari 2014. Sara memegang watak sebagai Bad, salah seorang ahli kumpulan Histeria.[4]

Pada tahun yang sama, Sara membuat penampilan pentas teater sulungnya menerusi teater Lembu dan Mat Derih Kola Perlih hasil garapan Namron lakonan bersama Namron, Pekin Ibrahim dan Ameera Ramli. Setahun berikutnya, beliau muncul bersama Beto Kusyairy, Bil Azali dan Pian Kepoh dalam drama Rubber Band yang bersiaran di Slot Iris TV3. Beliau seterusnya memegang watak Nadia dalam filem pendek arahan Muzzamer Rahman bertajuk Nadia Ngidam Cili yang dikeluarkan pada 16 September 2015.[5]