elsőévesként a Texasi Egyetem 2003-ban Sanya Richards megnyerte a NCAA országos bajnokság 400 méteren 50,58-as idővel. A 2004-es másodéves év után profi lett.

a athéni olimpia 2004-ben Richards az amerikai csapat tagja volt, amely az első helyen végzett a 4.helyen 600 méter váltó. Ezüstérmet nyert a 400 méter a 2005-ös atlétikai világbajnokságon. 2006-ban Jeremy Warinerrel (400 m) és Asafa Powell-lel (100 m) együtt megnyerte a hatodik IAAF Golden League versenyét ugyanabban a szezonban, ami összesen 250 000 dollárt keresett neki. Megdöntötte Valerie Brisco-Hooks amerikai rekordját, 48,83-at, 48,70-et a 2006-os szezon végén, és az IAAF 2006-os Év női sportolójának választották. Az ő 48.70 rangsorolja őt, mint a # 7 nő előadóművész minden idők. Ez az egyetlen alkalom, amikor egy nő 49 másodperc alatt fut, anélkül, hogy egy másik versenyző egy másodpercen belül futna ugyanazon a versenyen.

miután nem kvalifikálta magát a 400 m-re a 2007-es atlétikai világbajnokságon Oszakában betegség miatt, amely miatt az amerikai válogatókon negyedik lett, Richards-Ross volt a favorit, aki aranyat nyert a 2008-as pekingi olimpián, és a leggyorsabban kvalifikálta magát a döntőbe, de túl gyorsan ment ki a blokkokból, és az egyenes célban megelőzte Christine Ohuruogu Nagy-Britanniából és Shericka Williams Jamaicából, bronzérmet adva neki.

A 2009-es szezonban Richards-Ross megszerezte a 400 m országos címet 50-ben.05 másodperc, több mint fél másodperccel gyorsabb, mint a második helyezett Debbie Dunn. Bár gyorsabb időkre számított, kijelentette, hogy a 2009-es Berlini világbajnokság megnyerése volt az első számú célja. A győzelem 49,46 másodperc alatt a Arany gála Rómában megdöntötte Marita Kochrekordját a legtöbb 50 alatti második futásnál, így Richards karrierje összesen 36-ra nőtt. A világbajnokságra érkezve Richards megnyerte negyedik arany Liga versenyét 400 m-en, 49-es idővel.34 másodperccel nyerte meg első világbajnoki címét 400 m-en a 2009-es IAAF atlétikai világbajnokságon Berlinben, 49,00 másodperces világelső idővel. Richards-Ross az USA csapatát is aranyéremhez rögzítette a női 4 600 m-es váltóban a történelem hatodik leggyorsabb, 3,17,83 perces idő alatt, Richards-Ross részideje a váltóban nem hivatalosan 48,43 másodperc volt. A pályafutást meghatározó világbajnokságok után Richards-Ross megnyerte utolsó két Golden League versenyét, új világelső idővel, 48.94 másodperccel (Zürich) és 48-mal.83 másodperc (Brüsszel), hogy részt vegyen az 1 millió dolláros jackpotban a férfi 3000 m/5000 m győztes Kenenisa Bekele és a női rúdugrás győztes Yelena Isinbajeva, mindegyik 333 333 USD-t kapott; Richards harmadszor nyerte meg a Golden League Jackpotot. Sanya Richards-Ross hatalmas szezonját magasan fejezte be azzal, hogy 200 m-en ezüstöt nyert az IAAF atlétikai világdöntőjén a világbajnok mögött Allyson Felix 22,29 másodperces idővel, 400 m-en pedig aranyat nyert 49,95 másodperces idővel; 41.50 másodperc alatti 400 méteres futásának elérése.

egy sérülés után, amely idő előtt befejezte a 2010-es szezont, Richards-Ross 2011-ben visszapattant, hogy 49,66-ot futtasson közvetlenül a világbajnokság előtt Daegu, Dél-Korea. A döntőben azonban hetedik lett. Richards-Ross később visszatért az élmezőnybe a 4 600 m-es váltóban, ezúttal 49,1-ben futotta a lead-off szakaszt, ezzel győzelemre állítva a csapatot. Ez volt a rekord ötödik aranyérme a világbajnokságról.

a 2012-es londoni olimpián augusztus 5, 2012, Richards-Ross befejezte a női 400m 49.55 nyerni az aranyérmet az USA-ban. Richards-Ross az aranyérmet nyert amerikai női 4-400 m-es váltócsapat horgonyszárát is vezette. Az olimpiát követően Richards-Ross megnyerte a fennmaradó Gyémánt Liga találkozókat 400 méter felett Stockholmban (49.89) és Zürichben (50.21). A stockholmi győzelem az 50 alatti második futam teljes karrierjét vitathatatlan 46-ra javította.

Richards-Ross, lábműtétből felépülve, 2014 májusában kezdte Pályaszezonját Jamaicában. A szezon legjobb 49,66-os eredményét futotta, és megnyerte a Gyémánt Liga versenyeit Párizsban és Brüsszelben. Richards-Ross karrier-véget érő sérülést szenvedett a jobb combhajlítóján az olimpiai próbákon július 1, 2016. Röviddel ezután bejelentette, hogy visszavonul a versenyzés helyett 2016.évi nyári olimpia. Az olimpia atlétikai eseményeinek kommentátora volt.