שרה פרידלנדר נולדה ב-9 באוגוסט 1914 בבודפשט להוריה, הרמינה ודויד. היא גדלה בדרום הונגריה והתחנכה בגימנסיה שמוריה ומורותיה היו נזירים ונזירות. ב-1933 יסדה ספרייה יהודית-ציונית בעיר מגוריה. בשנת 1939 הגישה עבודה לתואר דוקטור בפקולטה לפילוסופיה ופילולוגיה באוניברסיטת בודפשט, בנושא ספרות גרמנית והונגרית.
פרידלנדר היתה פעילה באגודת הסטודנטים הציונים "המכביה", בהנהלתה של חברת "פרו-פלשתינה" ובויצ"ו. היא היתה חברה בהנהלת "הנוער הציוני" בהונגריה, מילאה תפקיד בכיר במשרד קרן היסוד בבודפשט ופעלה בתחומי הארגון, ההתרמה, ההדרכה, הכתיבה והעריכה. פרידלנדר שלטה בשש שפות ובין היתר הוציאה לאור את נאומי ויצמן ופרסמה מחקרים על הנרייטה סולד, הרצל וביאליק, תרגומים ממכתבי בובר ומאמרים בעיתונים ציוניים.
בתקופת מלחמת העולם השנייה עסקה פרידלנדר בנסיונות סיוע והצלה ליהדות הונגריה. ביוני 1944 נשלחה פרידלנדר למחנה הריכוז ברגן-בלזן, במסגרת "רכבת קסטנר". לפני מעצרה הספיקה פרידלנדר לתרגם להונגרית את הפרוטוקולים של אושוויץ – תיאור המתרחש באושוויץ, מפי רודולף ורבה ואלפרד וצלר, שני צעירים שנמלטו מהמחנה חודשיים לפני כן. תרגומה נמסר לאנג'לו רוטה, שגריר (נונציו) האפיפיור, והועבר לשוויץ.
במשך שהותה בברגן-בלזן עסקה שרה פרידלנדר בתעוד ונשאה הרצאות בנושאים תרבותיים. היא רשמה את הפרוטוקולים של ישיבות הוועד הציוני במחנה, את תכניות הלימודים עבור הילדים הכלואים במחנה וכן שמות של אסירים יהודים.
אחרי שחרורה מברגן-בלזן הגיעה פרידלנדר לז'נבה שבשוויץ, שם מסרה למוסדות יהודיים חלק מחומרי התיעוד שהכינה בתקופת מאסרה. בתקופת שהותה בשוויץ ביקשה לחדש את מחקריה ולחקור את תולדות היהודים בעת החדשה, ובפרט יהדות הונגריה.
ב-2 בספטמבר 1945 עלתה פרידלנדר לארץ ישראל. בדרכה לארץ הכינה רשימות ואספה תיעוד אודות השואה. במאי 1946 החל ארכיון יד ושם לפעול בירושלים. פרידלנדר היתה מנהלת הארכיון והכספים. היא היתה אחראית לאיסוף כל מסמך ופיסת מידע כתובה מניצולי שואה בארץ וממוסדות ואנשים בחוץ לארץ. בנוסף לכך היתה פרידלנדר חברת ההגנה, פעילה בחוג ותיקי "המכביה" בירושלים וחברה במועצה הארצית של "הנוער הציוני" ובהתאחדות עולי הונגריה. היא ארגנה ועידה עולמית לחקר השואה והגבורה, ועידה שהתקיימה בירושלים בשנת 1947.
בעת מלחמת העצמאות קיימה פרידלנדר, מנהלת המשרד הירושלמי של יד ושם, קשר מכתבים עם בצלאל בן אהרון, מזכיר יד ושם, שישב במשרד בשדרות ח"ן בתל אביב, בעזרת הדואר של הוועד הלאומי. במכתבים אלה טענה פרידלנדר ש"המפעל" צריך להיות "במסגרת מיניסטריון התרבות".
ב-27 במאי 1948 כתבה פרידלנדר לבצלאל שזה עתה סיימה תורנות של עשרים וארבע שעות רצופות כחובשת בעמדה בשייח' ג'ראח. בתורנות זו "עפו פגזים מסביב", כלשונה. זה היה מכתבה האחרון. יומיים אחר כך, ב-29 במאי בצהריים, נפגעה מפגז ברגלה ובבטנה בחזית הלגיון הירדני, באזור בית החולים האיטלקי שליד העיר העתיקה, כשהגישה עזרה רפואית בעמדה. היא נפטרה שלוש שעות לאחר מכן על שולחן הניתוחים.
פרידלנדר נקברה בבית הקברות שייח' באדר א' (בית קברות שקיים כיום ליד משכן הכנסת בירושלים). ב-1950 הועברו שרידיה לבית הקברות הצבאי בהר הרצל.
