W 2023 r. zagrała w dwóch filmach zakwalifikowanych do konkursu głównego Festiwalu Filmowego w Cannes. Jury 76. MFF przyznało nagrodę główną festiwalu, Złotą Palmę, francuskiemu filmowi Anatomia upadku w reżyserii Justine Triet. Hüller zagrała w tym filmie rolę główną, Sandry Voyter. Drugą nagrodę w konkursie głównym, Grand Prix, przyznano amerykańsko-brytyjsko-polskiemu filmowi Strefa interesów w reżyserii Jonathana Glazera. W dramacie tym Sandra Hüller zagrała Hedwig Höß, żonę Rudolfa Hößa, komendanta obozu koncentracyjnego Auschwitz-Birkenau.
W 2026 r. zagrała w filmie Projekt Hail Mary jako Eva Stratt, szefową międzynarodowej grupy zadaniowej stojącej za projektem Hail Mary Zagrała też główną rolę w filmie Ojczyzna w reżyserii Pawła Pawlikowskiego.
Aktorka mieszka w Berlinie.