Un demonio conocido como Azazel, mata a su madre cruelmente, quemándola viva en el techo de la habitación del pequeño.
Al crecer, Sam se convierte en un chico bastante guapo e independiente y cuando por fin se hace adulto, decide llevar su propia vida, no quiere ser cazador tal y como ha hecho su hermano, siguiendo los pasos de su padre.
Cuando se marcha, tiene una fuerte confrontación con su padre, con quien no volverá a hablar durante más de dos años.
Pero su vida vuelve a dar un completo giro cuando una noche aparece Dean y le dice que su padre fue a una cacería de la cual no volvió y que necesita su ayuda para encontrarlo.
Sam acepta a acompañarlo, poniendo como condición el volver, ya que tenía un examen importante para conseguir una beca de estudios.
Al pasar los dos días y no tener ninguna nueva pista del paradero de su padre, excepto unas coordenadas para cumplir una nueva cacería, Sam vuelve a casa, solo para encontrarse que Jessica está en el techo y verla morir de la misma forma que su madre.
Se muestra a un Dean mujeriego e irresponsable, el cual escucha siempre los mismos casetes de Rock clásico y suele bromear con frecuencia.
Dean siempre ha seguido las órdenes de su padre, y Sam pelea con bastante frecuencia con él por esa misma razón.
Se convierten en hermanos unidos, tanto así que arriesgarían su vida por el otro sin pensarlo.
La relación entre los dos tiene sus altos y bajos, dañándose muchas veces por mentiras cometidas por ambas partes, pero a través de la serie empiezan a evolucionar como personajes, siendo los dos más maduros, aceptando más responsabilidades y dejando de lado las mentiras, las cuales ya habían hecho demasiado daño.
A pesar de ser tan parecidos nunca lograron hacer verdaderamente bien las paces, y cuando John muere, Sam se arrepiente por no haber quedado en buenos términos.
En la cuarta temporada, Sam se distancia notablemente de su hermano, la relación entre los Winchesters se ve severamente dañada cuando el menor comienza a mentirle y ocultarle cosas a Dean logrando que este pierda la confianza en él.
A pesar de todo esto, Dean no se rinde y en ningún momento deja de luchar por recuperarlo y salvarlo, aunque para esto tenga que enfrentarse a él.
Dean descubre lo de la sangre más tarde y junto con Bobby lo encierran contra su voluntad en una habitación del pánico, para que pueda desintoxicarse.
Al final, se descubre que Ruby jamás pensó en ayudarles para bien, si no todo lo contrario.
Sam acepta, pero el poder de Lucifer es mayor, lo cual hace que sus intentos en su mente sean en vano.
Lucifer entonces se presenta para enfrentarse contra su hermano Miguel en el cuerpo de Adam, pese a que la idea original fuera el de Dean, para dar inicio al Apocalipsis.
Justo antes de iniciar la pelea entre arcángeles, Dean llega al lugar e intenta hablar con Sam, quien está siendo controlado por Lucifer.
Dean intenta hablar con Sam en vano, al mismo tiempo Lucifer le da una paliza.
Luego de hacer un trato con Muerte, Dean consigue recuperarle el alma a su hermano.
Pasada la temporada descubrimos los planes que Crowley y Castiel tienen juntos, lograr conseguir la suficiente cantidad de almas como para vencer al arcángel Raphael incluso si eso los lleva a abrir el purgatorio.
En su intento fallido se puede ver como Sam lucha para mantenerse siquiera de pie.
Si hay algo que caracterice al pequeño de los Winchester, es un ordenador portátil.