Tras un breve paso por la Cadena SER, se incorporó en mayo de 2007 a La Sexta, cadena en la que se hizo cargo de la información deportiva en los programas informativos, siguió de cerca a la selección española en el Eurobasket 2007 y formó parte del equipo del programa en directo Minuto y resultado.

[5]​ Su primer trabajo en dicha cadena fue cubrir como reportera la Copa Confederaciones de fútbol en Sudáfrica.

Entre 2010 y 2012, fue presentadora del canal italiano de televisión especializado en fútbol Premium Calcio.

[11]​ Ese mismo año solicita una excedencia para poder trasladarse a Oporto junto con su familia, durante dicho parón televisivo fue colaboradora del diario deportivo Marca.

En 2009 comenzó una relación sentimental con el portero del Real Madrid Iker Casillas.

[14]​ En julio de 2020, cuando Casillas fue contratado por el FC Oporto, Sara Carbonero se tomó una excedencia temporal de su trabajo en informativos Telecinco[15]​ para trasladarse juntos a Oporto, en Portugal.