în calitate de boboc la Universitatea din Texas în 2003, Sanya Richards a câștigat campionatul național NCAA la 400 de metri cu un timp de 50,58. După al doilea an în 2004, a devenit profesionistă.

la Jocurile Olimpice de la Atena din 2004, Richards a făcut parte din echipa SUA care a terminat pe primul loc în ștafeta de 4 metri 400 de metri. A câștigat o medalie de argint la 400 de metri la Campionatele Mondiale de Atletism din 2005. În 2006, împreună cu Jeremy Wariner (400 m) și Asafa Powell (100 m) a câștigat al șaselea din cele șase evenimente din liga de aur IAAF din același sezon, ceea ce i-a adus în total 250.000 de dolari. Ea a rupt Valerie Brisco-Hooks’ recordul american de 48,83 cu un 48,70 la sfârșitul sezonului 2006 și a fost numită IAAF 2006 Sportiva Mondială a anului. Cei 48,70 de ani ai ei o clasează ca cea de-a 7-a Femeie interpretă din toate timpurile. Este singura dată când o femeie a alergat sub 49 de secunde fără ca un alt concurent să alerge într-o secundă dintre ei în aceeași cursă.

după ce nu a reușit să se califice la 400 m la Campionatele Mondiale de Atletism din 2007 din Osaka din cauza bolii care a determinat-o să termine pe locul patru în probele din SUA, Richards-Ross a fost favorita să câștige aurul la Jocurile Olimpice din 2008 de la Beijing și s-a calificat cel mai rapid în finală, dar a ieșit prea repede din blocuri și a fost depășită în linia de sosire de Christine Ohuruogu din Marea Britanie și Shericka Williams din Jamaica, condamnând-o la medalia de bronz.

în timpul sezonului 2009, Richards-Ross a luat titlul național de 400 m în 50.05 secunde, terminând peste o jumătate de secundă mai repede decât cea de-a doua clasată Debbie Dunn. Deși se aștepta la perioade mai rapide, ea a declarat că câștigarea Campionatelor Mondiale din 2009 de la Berlin a fost obiectivul ei numărul unu. O victorie în 49,46 s la Gala de aur de la Roma a doborât recordul Maritei Koch pentru cele mai multe runde de sub 50 de secunde, aducând totalul carierei lui Richards la 36. Venind la Campionatele Mondiale, Richards a câștigat a patra cursă a Ligii de aur la 400 m cu timpul de 49.34 de secunde și a câștigat primul ei campionat global la 400 m la Campionatele Mondiale de Atletism IAAF 2009 în Berlin cu un timp de conducere mondial de 49,00 secunde. Richards-Ross a ancorat, de asemenea, echipa SUA la o medalie de aur în ștafeta Feminină 4 400 m în al șaselea cel mai rapid timp din istorie de 3.17.83 minute, timpul împărțit Richards-Ross în ștafetă a fost neoficial 48.43 secunde. După o carieră care a definit Campionatele Mondiale, Richards-Ross a continuat să câștige ultimele două curse din liga de aur cu un nou timp de conducere mondial de 48,94 secunde (Zurich) și 48.83 de secunde (Bruxelles) pentru a participa la jackpotul de 1 milion de dolari cu câștigătoarea masculină de 3000 m/5000 m Kenenisa Bekele și câștigătoarea feminină a bolții cu stâlpul Yelena Isinbayeva, fiecare primind 333.333 USD; aceasta a fost a treia oară când Richards a câștigat Jackpot-ul Ligii de aur. Sanya Richards-Ross și-a încheiat sezonul masiv la înălțime câștigând argint la 200 m la Finala Mondială de Atletism IAAF în spatele campionului mondial Allyson Felix cu un timp de 22,29 secunde și câștigând aur la 400 m cu un timp de 49,95 secunde; realizând cea de-a 41-A sub-50 a doua cursă de 400 m.după o accidentare care i-a pus capăt prematur sezonului 2010, Richards-Ross a revenit în 2011 pentru a rula un 49,66 chiar înainte de Campionatele Mondiale de la Daegu, Coreea de Sud. Cu toate acestea, a ajuns pe locul șapte în finală. Richards-Ross a revenit ulterior la forma de vârf în ștafeta de 4 400 m de la 4 la 49.1, de data aceasta conducând etapa de plumb în 49.1, pregătind echipa pentru victorie. A fost cea de-a cincea medalie de aur de la Campionatele Mondiale.

la Jocurile Olimpice de la Londra din 2012, pe 5 August 2012, Richards-Ross a terminat 400m feminin în 49,55 pentru a câștiga medalia de aur pentru SUA. Richards-Ross a condus, de asemenea, piciorul de ancorare al echipei americane de ștafetă 4 de 400 m, câștigătoare de medalii de aur. În urma Jocurilor Olimpice, Richards-Ross a câștigat întâlnirile rămase ale Ligii diamantelor de peste 400 m la Stockholm (49,89) și Zurich (50,21). Victoria de la Stockholm și-a îmbunătățit totalul carierei de curse Sub-50 secunde la un 46 necontestat.

Richards-Ross, în recuperare după operația piciorului, și-a început sezonul de pistă în mai 2014 în Jamaica. A reușit să alerge cel mai bun sezon din 49,66 și să câștige curse Diamond League la Paris și Bruxelles. Richards-Ross a suferit o accidentare la sfârșitul carierei la hamstringul drept la probele olimpice de la 1 iulie 2016. La scurt timp după aceea, ea a anunțat că se va retrage în loc să concureze la Jocurile Olimpice de vară 2016. A fost comentator pentru evenimentele de atletism de la Jocurile Olimpice.