Jabarkan 2005-2013 dari Sandra Oh

Pada 2005, Oh muncul di beberapa film, termasuk film thriller kontroversial karya David Slade berjudul Hard Candy (2005). Pada tahun yang sama ia juga bermain dalam drama antologi independen berjudul 3 Needles (2005), bermain bersama dengan Chlo Sevigny dan Olympia Dukakis, di mana ia berperan sebagai biarawati Katolik di desa Afrika yang dilanda AIDS.

Pada tahun yang sama, Oh mulai berperan sebagai Cristina Yang di musim pertama dari serial medis ABC Grey's Anatomy.

Peran Oh dalam acara itu membuatnya mendapatkan Golden Globe 2006 Award untuk Aktris Pendukung Terbaik dalam Serial dan Screen Actors Guild Awards 2006 untuk Kinerja Luar Biasa oleh Aktor Wanita dalam Seri Drama. Pada Juli 2009, ia menerima nominasi Primetime Emmy Award kelima berturut-turut untuk karyanya di seri untuk karyanya di Grey's Anatomy. Pada Agustus 2013, Oh mengumumkan bahwa musim kesepuluh pertunjukan akan menjadi musim terakhirnya.

Ia kemudian menjadi pengisi suaran dalam TV seri berjudul Odd Job Jack (2006).

Selain bermain di Grey's Anatomy, Oh juga muncul dalam film. Dia ikut bermain dalam film thriller berjudul The Night Listener (2006), ia bermain bersama Robin Williams dan Toni Collette. Oh juga bermain dalam Sorry, Haters (2005), Blindness (2008).

Ia juga bermain dalam film komedi superhero berjudul Defendor (2009), Ramona and Beezus (2010), dan dalam drama berjudul Rabbit Hole (2010), bermain bersama dengan Nicole Kidman dan Aaron Eckhart.

Ia menjadi pengisi sura untuk Brigid O'Shaughnessy dalam buku audio dramatisasi berjudul The Maltese Falcon (2008) yang dinominasikan untuk Grammy, yang juga melibatkan Michael Madsen dan Edward Herrmann. Dia juga telah menjadi pengisi suara untuk beberapa peran suara dalam animasi, termasuk beberapa peran pendukung di American Dragon: Jake Long, mengisi suara untuk Princess Ting-Ting pada Mulan II, dan suara Doofah di The Land Before Time XIII: The Wisdom of Friends.

Oh menjadi pembawa acara untuk Genie Awards ke-28 pada 3 Maret 2008. Pada 2009, Oh tampil di dalam film The People Speak, sebuah film dokumenter yang menggunakan pertunjukan dramatis dan musikal dari surat-surat, buku harian, dan pidato-pidato dari orang Amerika Serikat, berdasarkan dari sejarawan Howard Zinn berjudul A People's History of the United States. Selama tidak syuting Grey's Anatomy pada 2010, Oh mengambil bagian sebagai Sarah Chen dalam drama kejahatan Inggris, Thorne. Dia melakukan pelatihan dialek untuk memainkan karakter Inggris-nya.

Pada 28 Juni 2011, diumumkan bahwa Oh akan menerima bintang di Walk of Fame Canada dan mendapatkannya pada 1 Oktober di Elgin Theatre di Toronto. Pada 2013, Oh secara resmi mengumumkan bahwa dia akan meninggalkan Grey's Anatomy pada akhir musim kesepuluh. Oh keluar dari seri pada final episido musim 10.