Родилась 24 мая 1972 года в селе Рисипень Фалештского района Молдавской ССР. Окончила факультет менеджмента Академии экономического образования Молдавии (1994), магистратуру в области международных отношений Академии государственного управления при президенте страны (1998), магистратуру Гарвардского института государственного управления имени Джона Ф. Кеннеди в Кембридже, США (2010). С 1994 по 1996 год занимала должность главного специалиста отдела по сотрудничеству с ЕС и странами Черноморского бассейна департамента внешнеэкономических отношений Минэкономики Молдавии. В 1996 году стала консультантом, а затем заместителем руководителя главного управления по сотрудничеству с международными экономическими организациями Минэкономики. В 1998 году перешла на должность экономиста в молдавском представительстве Всемирного банка. В 2005 году получила пост руководителя главного управления макроэкономической политики и программ развития Минэкономики Молдавии. В 2007 году стала координатором программ ООН в республике. В 2010 году переехала в США, где стала советником исполнительного директора Всемирного банка. С 2012 по 2015 год занимала пост министра просвещения Молдавии. В конце 2015 года создала и возглавила проевропейскую Партию действия и солидарности. В 2016 году участвовала в выборах президента Молдавии. Уступила во втором туре Игорю Додону, набрав 47,89% голосов. В феврале 2019 года была избрана депутатом парламента страны. В июне 2019 года стала премьер-министром Молдавии. В ноябре того же года правительство Санду получило вотум недоверия парламента и было расформировано. С 24 декабря 2020 года — президент Молдавии. На выборах обошла Игоря Додона, набрав во втором туре 57,72% голосов.