Elle a commencé sa carrière à 12 ans, dans une publicité. C'est ainsi que
Carlos Saura l'a repérée et choisie pour jouer dans El Dorado avec
Lambert Wilson en 1987. Le film fit partie de la Sélection Officielle au Festival de Cannes 1988.
En 1989, elle remporte le concours de mannequins « The Look of the Year » organisé par l'Agence Elite, mais choisit de continuer ses études, Cours de Civilisation Française, plutôt que de signer un contrat.
En 1992, elle déménage à Paris, suit un stage à l'Unesco, et commence l'année suivante ses études à la Sorbonne de Lettres Modernes. Elle obtiendra sa licence en 1996. Elle participe à des défilés (Chanel, Michel Klein, Vivienne Westwood, Marc Jacobs, Corinne Cobson, Jean-Paul Gaultier, Fendi, Paco Rabanne, Sonia Rykiel, etc.) et tourne de nombreuses publicités (Vivelle, Rodier, Max Factor, Chaumet, etc.).
En 1996, elle signe un premier contrat avec Lancôme, pour le parfum Trésor, succédant à
Isabella Rossellini. En 1997 le contrat est étendu à de nombreuses marques de soins et de maquillage de la célèbre Maison. En octobre 1997, elle gagne le Natural Beauty Trophy (Trophée de la beauté naturelle) aux Prix de la mode (Fashion Awards) à Paris.
En 2000, elle est choisie comme maîtresse de cérémonie au Festival de la chanson italienne de Sanremo, aux côtés de
Luciano Pavarotti. En 2005 elle est la marraine de la Mostra de Venise ce qui souligne sa popularité en Italie où elle a tourné avec des Maîtres tels qu'
Antonioni et
Pupi Avati.
Parmi ses différents centres d'intérêts, Inès est une golfeuse talentueuse. Ainsi, tous les ans, elle a participé au Pro Am du Trophée Lancôme où elle jouait aux côtés des plus grands joueurs de golf internationaux.
Inès utilise sa notoriété pour des oeuvres caritatives et n'hésite pas à s'engager pour de nobles causes. Ainsi, elle soutient l'UNICEF, pour qui elle travaille désormais en tant qu'ambassadrice bénévole. En 1994, Inès se rend à Dharamsala en Inde pour interviewer le Dalai Lama sur la situation désespérée des enfants défavorisés. Le succès de cette rencontre a permis à l'UNICEF de bénéficier d'une plus grande reconnaissance globale de sa cause. En décembre 1997, Inès fait parler d'elle dans les médias internationaux grâce à son travail socioculturel au Guatemala. « Leur venir en aide est une responsabilité que j'assume pleinement », déclare Inès. « Moi j'ai eu tellement de chance, ces enfants sont démunis et n'ont aucun droit de vote. Ils ont besoin de notre protection. Nous devons tous retrousser nos manches et les aider ».
Elle fut à deux reprises la marraine de la soirée caritative au profit de la recherche sur la sclérose en plaque. Depuis Inès soutient de nombreuses associations caritatives dont l'objet est de venir en aide aux enfants dans la détresse (orphelins du Sida, atteints de cancer). En mai 2009, la comédienne s'engage aux côtés de la Fondation PremUp pour la protection de la femme enceinte et la lutte contre la prématurité : « Ayant moi-même vécu la douloureuse épreuve d'un accouchement avant terme et les incertitudes et les craintes qui accompagnent les premières semaines de la vie d'un bébé prématuré, précise Inès Sastre, je tiens aujourd'hui à m'associer au combat des médecins, soignants et chercheurs de la Fondation PremUp. »
Elle a joué dans le clip de Grégoire tourné en mars 2009, Ta main.
En 2010, Inés Sastre est résidente française, elle habite à Paris avec son fils Diego né le 21 août 2006. Elle est devenue l'égérie de la marque d'optique Krys lors de la campagne publicitaire Mademoiselle Lunette.