Grey, Sacramento, Kaliforniya'da büyümüştür. Lise yıllarında yetişkin film sektörüne ilgi duymaya başlamıştır. Porno yıldızı olmaya karar verdikten sonra, 2006'da, Los Angeles'e taşınmıştır. On sekiz yaşını doldurduktan sonra da yetişkin filmlerinde oynamaya başlamıştır. Önceleri Anna Karina ismini kullanmıştır. Sonraları kullanmaya başladı "Sasha Grey" ismine kaynak olarak; "Sasha"yı Sascha Konietzko'nun isminden dolayı(Grey'in hayranlık duyduğu Alman bir rock şarkıcısı), "Grey"i ise bazı araştırmacıların doktrinlerine göre bu renk cinselliği imgeselleştirdiğinden dolayı kullanmıştır. Grey, en prestijli porno ödüllerinden olan AVN'de bir çok dalda ödül almıştır. oyunculuk yanında modellik de yapmaktadır. 2006 RogReviews'ta en iyi kadın oyuncu seçilmiş ve 2007-2008 yıllarında AVN'de bir çok dalda ödül almıştır.
Son yıllarda daha çok genel izleyiciye yönelik filmlerde oynamaya başlayan Grey, 2014'te gösterime giren Open Windows filminde Elijah Wood ile başrolü paylaştı.