Sandra Milovanoff, filha de Alexis e Marie Milowanoff, durante oito anos frequentou escolas de dança em São Petersburgo, ainda como iniciante, mas pouco tempo depois ingressou na academia de balé da célebre Anna Pavlova. Participou, como bailarina, de grandes apresentações em diferentes capitais europeias.

Deixou a Rússia em 1917, fugindo da Revolução Bolchevique e refugiando-se com sua família em Monte Carlo, no sul da França, onde fez uma pequena participação em um filme de René Navarre, 'La p'tite du sixième'.

Fascinado pela sua beleza e sotaque, o diretor francês Louis Feuillade a encorajou a explorar seu talento para a comédia durante o filme Les deux gamines, ao lado da atriz Blanche Montel. Com o sucesso de Les deux, o diretor lhe confiou o papel principal em uma série de doze episódios, Parisette, quando logo recebeu grande reconhecimento, especialmente após seu papel em Os Miseráveis (1925), onde interpretou Fantine e Cosette

Contudo, com a chegada do cinema falado, Sandra Milowanoff desapareceu dos holofotes rapidamente. Morreu em Paris, de forma anônima, e seus restos mortais foram sepultados no cemitério de Pantin, na França.

Foi casada com Joseph Mejinsky, Maurice de Moolek e Nikitin.