Über zwanzig Jahre war sie Solo-Harfenistin des Royal Concertgebouw Orchestra Amsterdam und der Münchner Philharmoniker. 2014 entschied sie sich, ihren Schwerpunkt auf die Lehre zu legen; heute ist sie Professorin für Harfe an der Zürcher Hochschule der Künste und der Musik-Akademie Basel. Ihre Studierenden sind Preisträger:innen internationaler Wettbewerbe und Gewinner:innen von Orchesterstellen. Zuvor unterrichtete sie am Mozarteum Salzburg und am Konservatorium Rotterdam und gab Gastklassen in München, Amsterdam, an der Sibelius-Akademie Helsinki und der Juilliard School New York.

Sarah O'Brien studierte am Conservatoire de Genève bei Catherine Eisenhoffer und schloss 1991 mit einem premier prix de virtuosité ab; es folgten Studien bei Pierre Jamet in Paris und Susann McDonald an der Indiana University. Als Solistin konzertierte sie u. a. mit dem Royal Concertgebouw Orchestra unter Bernard Haitink und den Münchner Philharmonikern unter Hartmut Haenchen und arbeitete mit Dirigenten wie Zubin Mehta, Riccardo Chailly und Christian Thielemann. Von 1988 bis 1998 war sie Harfenistin des Sabeth Trios Basel, von 1992 bis 1998 Mitglied des Ensembles Musikfabrik NRW.