Come matricola presso l’Università del Texas nel 2003, Sanya Richards ha vinto il campionato nazionale NCAA nei 400 metri con un tempo di 50,58. Dopo il suo secondo anno nel 2004, è diventata professionista.

Alle Olimpiadi di Atene del 2004, Richards ha fatto parte della squadra statunitense che ha chiuso al primo posto nella staffetta 4×400 metri. Ha vinto una medaglia d’argento nei 400 metri ai Campionati del Mondo di Atletica Leggera 2005. Nel 2006, insieme a Jeremy Wariner (400 m) e Asafa Powell (100 m) ha vinto il suo sesto su sei eventi IAAF Golden League nella stessa stagione, che le è valso un totale di $250,000. Ha battuto il record statunitense di Valerie Brisco-Hooks di 48,83 con un 48,70 alla fine della stagione 2006 ed è stata nominata Atleta mondiale femminile dell’anno IAAF 2006. Il suo 48.70 la classifica come la # 7 donna performer di tutti i tempi. E ‘ l’unica volta che una donna ha corso sotto 49 secondi senza un altro concorrente in esecuzione entro un secondo di loro nella stessa gara.

Dopo non essere riuscita a qualificarsi per i 400 m ai Mondiali di Atletica di Osaka 2007 a causa di una malattia che l’ha portata al quarto posto nei trials statunitensi, Richards-Ross era la favorita per vincere l’oro ai Giochi Olimpici di Pechino 2008 e si è qualificata più veloce per la finale, ma è uscita dai blocchi troppo rapidamente ed è stata superata nel rettilineo d’arrivo dalla gran Bretagna Christine Ohuruogu e dalla giamaica Shericka Williams, consegnandola alla medaglia di bronzo.

Durante la stagione 2009, Richards-Ross ha vinto il titolo nazionale 400 m in 50.05 secondi, finendo oltre mezzo secondo più veloce della seconda classificata Debbie Dunn. Anche se si aspettava tempi più veloci, ha dichiarato che vincere i Campionati del Mondo 2009 a Berlino era il suo obiettivo numero uno. Una vittoria in 49.46 s al Golden Gala di Roma ha battuto il record di Marita Koch per il maggior numero di secondi sotto i 50, portando il totale della carriera di Richards a 36. Arrivando ai Campionati del mondo, Richards ha vinto la sua quarta gara di Golden League nei 400 m con il tempo di 49.34 secondi e ha vinto il suo primo campionato mondiale nei 400 m ai Campionati Mondiali di atletica IAAF 2009 a Berlino con un tempo di 49,00 secondi. Richards-Ross ha anche ancorato il team USA a una medaglia d’oro nella staffetta 4 × 400 m femminile nel sesto tempo più veloce della storia di 3.17.83 minuti, il tempo parziale Richards-Ross nella staffetta era ufficiosamente 48.43 secondi. Dopo una carriera che ha definito i campionati del mondo, Richards-Ross ha vinto le sue ultime due gare della Golden League con un nuovo tempo di leader mondiale di 48,94 secondi (Zurigo) e 48.83 secondi (Bruxelles) per condividere il jackpot di dollar 1M dollar con il vincitore maschile 3000 m/5000 m Kenenisa Bekele e la vincitrice del salto con l’asta femminile Yelena Isinbayeva, ognuno dei quali riceve US 333,333; questa era la terza volta che Richards aveva vinto il jackpot della Golden League. Sanya Richards-Ross ha concluso la sua massiccia stagione in alto vincendo l’argento nei 200 m alla IAAF World Athletics Final dietro la campionessa del mondo Allyson Felix con un tempo di 22,29 secondi, e vincendo l’oro nei 400 m con un tempo di 49,95 secondi; raggiungendo la sua 41a gara sub-50 secondo 400 m.

Dopo un infortunio che ha interrotto prematuramente la sua stagione 2010, Richards-Ross è rimbalzata nel 2011 per eseguire un 49.66 poco prima dei Campionati del Mondo a Daegu, in Corea del Sud. Finì settimo, tuttavia, in finale. Richards-Ross in seguito è tornato al top della forma nella staffetta 4 × 400 m, questa volta correndo la tappa di piombo in 49.1, impostando la squadra per la vittoria. Era il suo record di quinta medaglia d’oro dai Campionati del Mondo.

Alle Olimpiadi di Londra 2012 il 5 agosto 2012, Richards-Ross ha terminato i 400 m femminili in 49,55 vincendo la medaglia d’oro per gli Stati Uniti. Richards-Ross ha anche corso la gamba di ancoraggio della medaglia d’oro-winning US Women’s 4 × 400 m relay team. Dopo le Olimpiadi, Richards-Ross ha vinto i restanti incontri della Diamond League sui 400 metri a Stoccolma (49.89) e Zurigo (50.21). La vittoria a Stoccolma ha migliorato la sua carriera totale di gare sotto i 50 secondi a un incontrastato 46.

Richards-Ross, recuperando da un intervento chirurgico al piede, ha iniziato la sua stagione di pista nel maggio 2014 in Giamaica. È stata in grado di correre una stagione migliore di 49.66 e vincere le gare della Diamond League a Parigi e Bruxelles. Richards-Ross ha subito un infortunio al bicipite femorale destro ai trials olimpici il 1 luglio 2016. Poco dopo ha annunciato che si sarebbe ritirata al posto di competere alle Olimpiadi estive del 2016. Era un commentatore per gli eventi di atletica leggera alle Olimpiadi.