سحر دولتشاهی متولد 16 مهر 1358 در تهران، فارغ التحصیل کارشناسی ادبیات نمایشی و کارشناسی مترجمی زبان فرانسه است. مادرش نایب رئیس فدراسیون شنا و هیئت علمی دانشگاه تربیت معلم و پدرش مهندس مکانیکاست. سحر دولتشاهی در دوران کودکی کارت مربیگری و نجات غریق داشت و در بسیاری از مسابقات مادرش را همراهی میکرد. بازیگری را از بیست سالگی با حضور در تئاتر آغاز کرد. یکسال بعد مرضیه برومند به او پیشنهاد بازی در مجموعه تلویزیونی کتابخانه هدهد را داد. دولتشاهی در تئاتر با کارگردان های مطرحی همچون حمید امجد، آتیلا پسیانی و امیررضا کوهستانی همکاری داشته است. او برای بازی در دو نمایش بینوایان و ترن نامزد بهترین بازیگر زن تئاتر شد. او در سال های 93 و 94 در 8 فیلم سینمایی کار کرد. دولتشاهی در سینما نیز با کارگردانان مشهوری همچون کیارستمی، بیضایی، فرمان آرا، فرهادی و کیمیایی همکاری داشته است. او در برنامه های تلویزیونی گپ و عقاید یک آکتور به عنوان مجری حضور داشت و در برنامه های رادیوهفت و کتاب دا راوی و گوینده متن بود. دولتشاهی به عنوان گزارشگر در فیلمی مستند با نام یادداشت‌های شهر شلوغ حضور داشت. او در نسخه صوتی کتاب «آهوی بخت من گزل» نوشته محمود دولت‌آبادی و «بانو گوزن» نوشتهٔ مریم حسینیان و نیز فیلم «گذشته» اصغر فرهادی صداپیشگی کرده است. کارنامه هنری ایشان بدین شرح است: فیلم های سینمایی :مفت‌بر، نبودنت، یادگار جنوب، خط فرضی ، آتابای ، امیر ، چهارراه استانبول ، عرق سرد ، رضا ، لابی ، ارادتمند؛ نازنین بهاره تینا ، بیست هفته ، بارکد ، وارونگی ، نیم‌رخ‌ها ، مرگ ماهی ، عصر یخبندان ، شکاف ، دلم می‌خواد ، مستانه ، متروپل ، آسمان زرد کم‌عمق ، سوگ ، دونده زمین ، شیرین ، طلا و مس ، فرزند صبح ، فراموشی ، وقتی همه خوابیم ، میم مثل مادر ، چهارشنبه‌سوری ، تلویزیون: دورهمی، کلاه‌قرمزی ۹۴، تله فیلم چند روز بیشتر ، سریال آب پریا ، برنامه گپ ، برنامه کتاب دا ،برنامه رادیو هفت ، سریال توطئه فامیلی ،سریال نابرده رنج ، سریال مسافران ، تله فیلم یک اسم ، تله فیلم اخراجی ،تله فیلم فراموشی ، سریال کتاب‌فروشی هدهد ، نمایش خانگی : داریوش، افعی تهران، می‌خواهم زنده بمانم ، قورباغه ، ساخت ایران ۲ ، عالیجناب ، قلب یخی (فصل سوم) ، تئاتر: کلفت‌ها،بینوایان ، کنسرت نمایشی سی ، مرگ هوتن ، دورهمی زنان شکسپیر ، خشکسالی و دروغ ، ترانه‌های قدیمی ، خانه سربی ، از بیت‌المقدس تا اریحا (نمایشنامه‌خوانی) ، تن‌تن و راز قصر مونداس ، ترن ، جاده طولانی مارپیچ ، دراکولا ، پاورقی ، زنی از گذشته ، کشتی شیطان ، یک سمفونی ناکوک ، آناتو تیغ ، زخمه بر رمل ، تیغ و ماه ، تلخ مثل عسل ، هی مرد گنده گریه نکن ، بی شیر و شکر ، کلاغ و دوچرخه ، تجربه‌های اخیر ،زائر ، خبرهایی از تهران ۲ ، دوشیزه ژولی ، قوی‌تر ، مرغ دریایی ، نیمروز خواب‌آلود ، دیگر اثار: کتاب صوتی آهوی بخت من گزل ، مستند یادداشت‌های شهر شلوغ ، مستند ابراهیم در آتش ، برنامهٔ عقاید یک آکتور سینما . جوایز و افتخارات: کاندید سیمرغ بلورین بهترین بازیگر نقش مکمل زن برای فیلم طلا و مس ، سیمرغ بلورین بهترین بازیگر نقش مکمل زن برای فیلم عصر یخبندان ، دیپلم افتخار بهترین بازیگر نقش مکمل زن برای فیلم عصر یخبندان از جشن نویسندگان و منتقدان سینما ، سیمرغ بلورین بهترین بازیگر نقش مکمل زن برای فیلم‌های چهارراه استانبول و عرق سرد ، کاندید بهترین بازیگر نقش مکمل زن برای فیلم شکاف / کاندید بهترین بازیگر نقش زن برای فیلم‌های عصر یخبندان و شکاف ،کاندید بهترین بازیگر نقش زن برای فیلم وارونگی ، نشان بهترین بازیگر زن از جشن شب چله چلچراغ ، تندیس بهترین بازیگر زن برای بازی در فیلم «امیر» در مراسم اهدای جوایز هشتمین جشنوارهٔ فیلم‌های ایرانی استرالیا . سحر دولتشاهی سال 1387 با رامبد جوان (کارگردان و هنرپیشه) ازدواج کرد. آن ها سال 1393 از یکدیگر جدا شدند. او مدتی بعد با هایون شجریان (خواننده، آهنگساز و نوازنده) ازدواج کرد.