Sondra Locke, celým jménem Sondra Locke Anderson, se narodila v roce 1944 v Shelbyville ve státě Tennessee. Některé prameny ovšem uvádí nesprávně rok jejího narození 1947. Její otec Raymond Smith pracoval v armádě, matka Pauline Bayne Locke v továrně. Rodiče se rozvedli ještě před jejím narozením a matka se hned vdala za stavebního dělníka Alfreda Taylora Locke, po kterém má Sondra i svoje jméno. Sondra má ještě mladšího bratra Dona. Na základní školu chodila v rodném Shelbyville, poté vystudovala Tennessee State University.
Pro Sondru Locke byl přelomovým rokem 1976, kdy zazářila v roli mladičké dcery osadníků západu spolu s Clintem Eastwoodem v klasickém westernu PSANEC JOSEY WALES. S Eastwoodem, jako hercem, režisérem i partnerem, natočila ještě několik úspěšných filmů. V roce 1977 zaujala rolí drsné prostitutky v akčním filmu GAUNTLET a v roce 1980 si zahrála rozmazlenou dědičku ve filmu BRONCO BILLY. V roce 1978 ztvárnila zpěvačku v komedii NIKDY NEPROHRÁT. O dva roky později se objevila v pokračování tohoto filmu s názvem VŽDYCKY ZVÍTĚZIT. V roce 1983 zazářila ve filmu NÁHLÝ ÚDER jako vražedkyně-mstitelka spolu s Clintem Eastwoodem a jeho detektivem jménem Drsný Harry.
Sondra Locke natočila i několik několik písní a to včetně filmových. V roce 1986 prožila i svůj režijní debut komedií CHLAPEC KRYSA, v roce 1990 režírovala průměrný krimi thriller IMPULS. Oba tyto filmy produkoval Clint Eastwood. Po několik dalších let se věnovala výhradně režii. V roce 1995 natočila televizní film DEATH IN SMALL DOSES, v roce 1997 film DO ME A FAVOR (Za hranicí zákona). Po 13-ti letech se v roce 1999 vrátila k herectví dvěma filmy, CLEAN AND NARROW a PROPHET'S GAME. Svoji zatím poslední filmovou roli si zahrála v roce 1999 ve filmu LOVING ANNABELLE.
Osobní život Sondry Locke je od střední školy spjat s celoživotním přátelstvím s gayem, sochařem Gordonem Andersonem, za kterého se 25. září 1967 provdala. Ve své autobiografii Sondra napsala, že za něho provdala proto, aby upevnila vzájemný vztah a přátelství a to i přesto, že jejich manželství nemohlo být nikdy naplněno. Oba jsou stále blízkými přáteli a zůstávají i nadále formálně manželé. Sondra Locke měla také vážný vztah s Clintem Eastwoodem, který začal v roce 1975, během natáčení filmu Psanec Josey Wales a trval celých čtrnáct let. Dvakrát čekala s Eastwoodem dítě a po dvou potratech si nechala, na Eastwoodovo přání, pro jistotu podvázat vejcovody. S Eastwoodem se rozešla bouřlivě v roce 1989, kdy Clint vyměnil zámky v jejich společném domě a všechny Sandřiny věci nechal převést do skladiště. Sondra jej poté zažalovala o výživné. V roce 1996 se Sondra Locke soudila i se společností Warner Bros za jejich dohodu s Eastwoodem proti ní. V roce 1999 rozhodl soud v její prospěch, byla odškodněna 7 miliony dolarů, ale detaily nebyly nikdy zveřejněny. Tento případ a rozsudek se dostal i do učebnic moderního práva k vysvětlení pojmu dobré víry.