Nata a Portsmouth, in Inghilterra, Sam Davies è cresciuta in una famiglia di velisti. Laureata in ingegneria all'Università di Cambridge, ha iniziato la sua carriera nella vela agonistica all'età di 24 anni imbarcandosi su un trimarano nel tentativo di battere il record del Trofeo Jules Verne nel 1998.

Sam Davies ha lasciato il segno nelle regate d'altura con quattro partecipazioni alla Vendée Globe e due alla The Ocean Race. Dopo aver affinato le sue abilità nella classe Mini 6.50 e nel circuito Figaro, si è fatta un nome nella Vendée Globe 2008, concludendo con un impressionante 4° posto a bordo dell'IMOCA Roxy. In seguito è stata scelta come skipper di Team SCA per la Volvo Ocean Race 2014-15, una regata intorno al mondo con un equipaggio interamente femminile. Sam ha preso il timone dell'IMOCA Initiatives-Cœur nel 2018 e ha partecipato alla Vendée Globe 2020.

Proseguendo slancio, ha ottenuto un 5° posto nella Transat Jacques Vabre 2021 con Nicolas Lunven. Nello stesso anno, ha avviato la costruzione di un nuovo Initiatives-Cœur. All'inizio del 2023, Paul Meilhat l'ha invitata a unirsi al suo IMOCA Biotherm per una tappa della The Ocean Race. Nel 2024, dopo un'intensa Vendée Globe, ha tagliato il traguardo in 13ª posizione. Dopo aver fatto squadra con Violette Dorange come co-skipper per la Transat Café de l’Or 2025, ha deciso di dedicarsi alle regate d'altura in equipaggio.