Originaire de Normandie, Sabine Devieilhe étudie dans un premier temps le violoncelle, avant d’entrer Conservatoire national supérieur de musique de Paris pour y étudier le chant. Son répertoire s’étend de la musique baroque aux œuvres contemporaines. Peu après la fin de ses études, elle est invitée au Festival d’Aix-en-Provence pour interpréter Serpetta (La finta giardiniera) et à Lyon pour ses débuts en tant que Reine de la Nuit (La Flûte enchantée).
Elle s’est depuis lors produite sur les plus grandes scènes lyriques internationales, notamment le Théâtre des Champs-Élysées à Paris, la Monnaie de Bruxelles, la Staatsoper de Vienne, l’Opéra de Zurich, la Scala de Milan, Covent fgarden à Londres, la Staatsoper de Bavière à Munich et dans des festivals tels que Glyndebourne et Salzbourg. À l’Opéra national de Paris, elle a chanté La Flûte enchantée (la Reine de la Nuit) en 2014, 2017 et 2021 ; Béatrice et Bénédict (Héro) en 2017 ; Les Indes galantes (Hébé, Phani, Zima) en 2019 ; Alcina (Morgana) en 2021 ; Pelléas et Mélisande (Mélisande) en 2025; Ariodante (Dalinda) en 2025
En concert, on a pu l’entendre avec l’Orchestre philharmonique de Berlin, l’Orchestre royal du Concertgebouw d’Amsterdam, le Staatsorchester de Bavière, l’Orchestre de Paris, Les Siècles ou l’Ensemble Pygmalion sous la direction de Daniel Harding, Pablo Heras-Casado, Vladimir Jurowski, Klaus Mäkelä, Raphaël Pichon, Sir Simon Rattle, Francois-Xavier Roth ou Esa-Pekka Salonen. En récital, Sabine Devieilhe se produit régulièrement aux côtés du pianiste Mathieu Pordoy.
Artiste exclusive d’Erato / Warner Classics depuis 2012, elle y a publié notamment l’album Mozart & the Weber Sisters avec Pygmalion et Raphaël Pichon, Mirages avec Les Siècles, Chanson d’amour avec Alexandre Tharaud et Mozart – Strauss avec Mathieu Pordoy (2024). Au cours de la saison 2025/2026, elle incarne notamment Susanna (Les Noces de Figaro) à l’Opéra national de Paris, Cléopâtre (Giulio Cesare) au MusikTheater an der Wien et au Teatro Real de Madrid et le rôle-titre de Lucia di Lammermoor à l’Opéra-Comique.