سحر دولتشاهی در 16 مهر 1358 در تهران به دنیا آمد. دولتشاهی در رشته های ادبیات نمایشی و مترجمی زبان فرانسه تحصیل کرده است. مادرش نائیب رئیس فدراسیون شنا و پدرش مهندس و در تورهای دوچرخه سواری در ایران و خارج از کشور فعال است.
فعالیت خود را از اوخره دهه 70 با تئاترهای دانشجویی کارش را شروع کرد.شروع حرفه ای در تئاتر هم در سال 79 و 80 بود که از همین عرصه به فیلم فرزند صبح در سال 1383 معرفی شد و اولین حضور سینمایی خود را تجربه کرد، سپس با سریال کتابفروشی هدهد مرضیه برومند در سال 1386 نیز وارد قاب تلویزیون شد.
بازی سحر دولتشاهی در سریال مسافران ساخته همسر سابقش رامبد جوان در سال 1388 با نقش ادم فضایی بسیار مورد پسند قرار گرفت و موجب شد خیلی زود به شهرت برسد. شروع فعالیت هنری وی با تئاتر بود که البته بازی در تئاتر موقعیت های خوبی پیش روی او گذاشت و او را با سینما و تلویزیون آشنا کرد و همچنین حضور در صحنه تئاتر بود که منجر به آشنایی او با رامبد جوان شد.
