Sara Oppenheimer wird 1840 in Esens geboren, als Tochter des Schlachters, Viehhändlers und Kerzenfabrikanten David Oppenheimer und dessen Ehefrau Regine, geb. Abrahamssohn, Tochter einer Familie aus „günstigen Vermögensumständen“ in Esens. Hier erhält sie privaten Gesangs- und Klavierunterricht.
Von 1858 bis 1861 besucht Sara Oppenheimer das renommierte Konservatorium der Musik in Leipzig und legt ihre Hauptprüfung im Saal des Gewandhauses ab. Ein Privileg, das nur herausragenden Schülern gewährt wird. Ein Gesangsstudium bei Ernst Koch in Köln schließt sich an. Die Esenserin wirkt zehn Jahre lang mit großem Erfolg als Mitglied des Opernensembles am Stadttheater in Frankfurt a. M., tritt aber auch am Stadt- und Vaudeville-Theater Köln als Konzertsängerin auf. Ihre künstlerischen Leistungen werden von bekannten Musikkritikern im In- und Ausland gewürdigt. Oppenheimers Karriere bietet ihr eine soziale Absicherung.
Richard Wagner bezeugt ihr trotz seiner antisemitischen Einstellung öffentlich seinen Respekt. Seine Einladung zu einem Engagement am Festspielhaus Bayreuth lehnt Sara Oppenheimer jedoch ab. Sie steht unter anderem mit der Pianistin und Komponistin Clara Schumann in brieflichem Kontakt.
1874 heiratet Sara Oppenheimer den wohlhabenden Mainzer Wein- und Hopfenhändler Bernhard Wolf, wird Mutter zweier Kinder und zieht sich von der Opernbühne zurück. Als Konzertsängerin tritt sie weiterhin auf. 1875 gibt sie noch einmal ein Konzert in Esens, das in der Bevölkerung großen Anklang findet. 1906 stirbt sie in Mainz und wird dort begraben.
Ihre Karriere als Künstlerin von nationalem Ruf ist für eine Frau und Jüdin aus der ostfriesischen Provinz einzigartig. Eine vergleichbare Frauenbiografie dieser Zeit in Ostfriesland ist nicht bekannt. Die Stadt Esens würdigt 2014 das Leben und Wirken der Künstlerin, indem sie eine Straße im Neubaugebiet Falkenhamm als Sara-Oppenheimer-Straße benennt.