som nybörjare vid University of Texas 2003 vann Sanya Richards NCAA national championship på 400 meter med en tid på 50,58. Efter sitt andra år 2004 blev hon proffs.

Vid OS i Aten 2004 var Richards en del av det amerikanska laget som slutade först i 4 000-metersreläet. Hon har vunnit en silvermedalj i 400 meter vid 2005 VM i friidrott. 2006 vann hon tillsammans med Jeremy Wariner (400 m) och Asafa Powell (100 m) sin sjätte av sex IAAF Golden League-evenemang under samma säsong, vilket gav henne totalt 250 000 dollar. Hon bröt Valerie Brisco-Hooks amerikanska rekord på 48,83 med en 48,70 i slutet av säsongen 2006 och utsågs till IAAF 2006 Female World Athlete of The Year. Hennes 48.70 rankar henne som # 7 kvinna artist genom tiderna. Det är den enda gången en kvinna har kört under 49 sekunder utan att en annan konkurrent kör inom en sekund av dem i samma lopp.efter att ha misslyckats med att kvalificera sig för 400 m vid 2007 VM i friidrott i Osaka på grund av sjukdom som fick henne att avsluta fjärde i USA: s försök, Richards-Ross var favoriten att vinna guld i OS 2008 i Peking och kvalificerade sig snabbast för finalen, men gick ut ur blocken för snabbt och blev omkörd i avslutningen rakt av Christine Ohuruogu av Storbritannien och Shericka Williams av Jamaica och överlämnade henne till bronsmedaljen.

under säsongen 2009 tog Richards-Ross den 400 m nationella titeln på 50.05 sekunder, slutar över en halv sekund snabbare än den andra placerade Debbie Dunn. Även om hon förväntade sig snabbare tider, uppgav hon att vinna VM 2009 i Berlin var hennes främsta mål. En seger på 49,46 s På Golden Gala i Rom bröt Marita Kochs rekord för de flesta Under 50 sekunders körningar, vilket gav Richards karriär totalt 36. Kommer upp till Världsmästerskapen vann Richards sitt fjärde Golden League-lopp på 400 m med tiden 49.34 sekunder och vann sitt första globala mästerskap på 400 m vid 2009 IAAF World Athletics Championships i Berlin med en världsledande tid på 49,00 sekunder. Richards-Ross förankrade också team USA till en guldmedalj i women ’ s 4 m 400 m relä i den sjätte snabbaste tiden i historien på 3.17.83 minuter, Richards-Ross delad tid i reläet var inofficiellt 48.43 sekunder. Efter en karriär som definierade världsmästerskap fortsatte Richards-Ross att vinna sina sista två Golden League-lopp med en ny världsledande tid på 48,94 sekunder (Zurich) och 48.83 sekunder (Bryssel) att dela i $1m dollar jackpot med män 3000 m/5000 m vinnare Kenenisa Bekele och kvinnor stavhopp vinnare Yelena Isinbayeva, varje mottagande US$333,333; detta var tredje gången Richards hade vunnit Golden League Jackpot. Sanya Richards-Ross avslutade sin massiva säsong på en hög genom att vinna silver på 200 m vid IAAF World Athletics Final bakom världsmästaren Allyson Felix med en tid på 22,29 sekunder och genom att vinna guld på 400 m med en tid på 49,95 sekunder; uppnå sin 41: a sub-50 andra 400m-körning.efter en skada som för tidigt avslutade sin säsong 2010 studsade Richards-Ross tillbaka 2011 för att köra en 49.66 strax före VM i Daegu, Sydkorea. Hon slutade dock sjunde i finalen. Richards-Ross återvände senare till toppform i 4 400 m-reläet, den här gången körde lead-off-benet i 49.1 och satte laget upp för seger. Det var hennes rekord femte guldmedalj från VM.

Vid OS i London 2012 den 5 augusti 2012 avslutade Richards-Ross kvinnornas 400m i 49.55 för att vinna guldmedaljen för USA. Richards-Ross körde också ankarbenet i guldmedaljvinnande amerikanska damlag 4 200 m mi stafettlag. Efter OS vann Richards-Ross de återstående Diamond League-mötena över 400 meter i Stockholm (49.89) och Zurich (50.21). Segern i Stockholm förbättrade hennes karriär totalt under 50 sekunders lopp till en obestridd 46.Richards-Ross, som återhämtade sig från fotkirurgi, började sin spårsäsong i maj 2014 i Jamaica. Hon kunde köra en säsongs bästa av 49,66 och vinna Diamond League-tävlingar i Paris och Bryssel. Richards-Ross drabbades av en karriärslutande skada på hennes högra hamstring vid de olympiska försöken den 1 juli 2016. Kort därefter meddelade hon att hon skulle gå i pension i stället för att tävla vid sommar-OS 2016. Hon var kommentator för friidrottsevenemangen vid OS.