1986年 東京出身。小学校の同級生に連れられて入ったブラスバンドで偶然アルトサックスを始め、「ジャコ・パストリアスの肖像」 収録のチャーリー・パーカー作曲「ドナ・リー」に衝撃を受けてジャズに興味を持つ。図書館で借りたビリー・ホリデイの自叙伝に感銘し、中学生で自らジャズクラブに出演交渉を行ってライブ活動を開始。2003年SAVOYレーベル日本人アーティスト第2弾としてアルバム『YANO SAORI』をリリース、弱冠16歳でジャズ界の新星としてセンセーショナルなデビューを飾る。2004年、ハロルド・メイバーン・トリオ、エリック・アレキサンダー、ピーター・バーンスタインを迎えてアルバム『02』をニューヨークにてレコーディング。現地のジャズクラブ“SMOKE”ジャムセッションでジョージ・コールマンに絶賛される。一方、テレビ朝日系「報道ステーション」のテーマソングで、同世代のピアニスト松永貴志とコラボレーションし、新世代ジャズの到来とジャズファンのみならず一般にも広く認知される。 2005年、アルバム『SAKURA STAMP』発売記念として初のブルーノート・ツアーを行う。ツアーにて共演したマイルス・デイビスとの活動でも著名なジミー・コブが「矢野沙織は日本のキャノンボール・アダレイ」と高く評価し、彼の計らいによりニューヨーク単独2daysライブを敢行。本場の観衆を圧巻し、共演のリチャード・ワイアンズに「すばらしいスイング感」と言わしめた。このライブではジミー・コブが彼女のために書き下ろしたオリジナル「Composition 101」を演奏、ライブアルバム『Parker's Mood〜Live In NY』を発売。2006年の全国ツアー共演から、その才能に惚れ込んだジャズ・ジャイアンツの一人ジェームズ・ムーディー、巨匠ディジー・ガレスピーのオールスターズであるジミー・ヒース、スライド・ハンプトン、ランディ・ブレッカー等を迎えてのアルバム『Groovin’ High』を、NYクリントン・スタジオにて録音。
2007年春、花王“ASIENCE”のCMキャラクターとして、チャン・ツィー、知花くらら等に続く新たなアジアン・ビューティに抜擢される。坂本龍一のテーマと共に起用された本人書き下ろしオリジナル曲「I & I」を含むベストアルバムを20歳にしてリリース。2007年のベストセラーを記録し、ジャズの枠を超えて広く注目を集めている。同年11月には通算7枚目となるアルバム「Little Tiny」をリリース、現代最高のオルガニスト、ドクター・ロニ―・スミス・トリオを率いて、一歩も引けを取らないグルーヴを聴かせている。