Sus entrenadores en la selección fueron Jesús ''Fillo'' Carballo, Lucía Guisado, Almudena San José y Eva Rueda, teniendo como coreógrafa a Fuensanta Ros.En octubre participó en su primer Campeonato del Mundo, el Mundial de Tianjin, donde fue 6.ª por equipos y alcanzó la 9.ª posición en la general individual.En septiembre participó en los Juegos Olímpicos de Sídney 2000, donde consiguió el 21..eɽ puesto en la general individual y obtuvo el diploma olímpico al terminar en el 4.º puesto en el concurso por equipos, la mejor posición del equipo español de gimnasia artística femenina en su historia.Si bien habían logrado inicialmente el 5.º puesto por equipos, la descalificación de China en el año 2010 hizo que subieran una plaza.El equipo español estaba integrado en Sídney por Sara, Laura Martínez, Marta Cusidó, Susana García, Paloma Moro y Esther Moya.En agosto de 2001 participó en el encuentro España - Holanda en Madrid, siendo oro por equipos y en la general individual.En los Juegos Mediterráneos de 2001 en Túnez, logró el oro tanto por equipos como en la general, el bronce en salto, el 5.º puesto en asimétricas y la plata en suelo.Tras recuperarse de sus lesiones regresó a la selección nacional, participando en el encuentro España - Bielorrusia en Guadalajara, donde fue oro por equipos.En el encuentro Alemania - España - Bulgaria - Francia celebrado en Dresde a finales de julio, fue plata por equipos.En el Campeonato Mundial de Anaheim, disputado en agosto, logró el 5.º puesto por equipos, lo que clasificó al combinado español para los JJ.OO.[8] El equipo español estaba integrado en estos Juegos por Sara, Laura Campos, Tania Gener, Elena Gómez, Mónica Mesalles y Patricia Moreno.
Sara (en el centro) con el equipo español de gimnasia artística en un encuentro España - Holanda (2004).
Sara Moro en su último entrenamiento en el CAR de Madrid (2004).
