Sarah Cubaynes obtient un doctorat en mathématiques appliquées à l’Université de Montpellier en 2011. Ses travaux visaient à développer les modèles de capture-recapture pour l’estimation des paramètres démographiques avec des applications en dynamique des populations et en écologie évolutive chez plusieurs espèces d’oiseaux et de mammifères.

Elle obtient le prix de la Bourse France L'Oréal-UNESCO Pour les Femmes et la Science en 2010.

Elle poursuit son parcours par un post-doctorat de trois ans à l'Imperial College de Londres et à l’Université d’Oxford dans l’équipe de démographie évolutive du professeur Tim Coulsonpour étudier les conséquences des changements environnementaux sur la dynamique éco-évolutive du loup gris dans le Yellowstone en collaboration avec des biologistes et épidémiologistes américains. Elle a poursuivi par un second post-doctorat d'un an au CNRS et à l’Institut Polaire Norvégien où ses travaux visaient à comprendre et à prédire l’impact des changements climatiques sur la reproduction des ours polaires. Ses recherches l’ont amené à partir en expédition dans l’Arctique.

En 2016, Sarah est recrutée en tant que Maîtresse de Conférences à l’EPHE. Elle est basée au Centre d’Écologie Fonctionnelle et Évolutive à Montpellier où elle étudie la réponse des populations de plusieurs espèces de grands mammifères aux modifications de leur environnement. En parallèle, elle enseigne la démographie, la biologie évolutive et les statistiques.