Andrea Sawatzki wurde am 23. Februar 1963 in Kochel am See geboren. Nach dem Abitur absolvierte sie bis 1987 eine Ausbildung an der Neuen Münchner Schauspielschule, gefolgt von einem Praktikum an den Münchner Kammerspielen. Bis 1992 hatte sie Engagements an diversen Theatern in Stuttgart, Wilhelmshaven und München.

Parallel dazu begann Sawatzki ihre Film- und Fernsehkarriere. Ihr Debüt vor der Kamera gab sie 1987 unter der Regie von Dieter Dorn mit einer kleinen Rolle in dessen Bühnenverfilmung von Goethes "Faust"; zuvor hatte sie bereits in Dorns Theaterfassung zum Ensemble gehört.

Doch erst ab Anfang der 1990er Jahre wirkte Sawatzki regelmäßiger in TV-Produktionen mit, und ab 1993 konzentrierte sie sich fast vollständig auf Fernsehen und Kino. Sie spielte zunächst kleinere Gastrollen in Serien wie "Tatort" (z.B. "Der Fall Schimanski", 1991) und "Der Fahnder" (1993), und hatte eine wiederkehrende Nebenrolle in der Fernfahrerserie "Auf Achse" (1993, fünf Folgen). Von 1995 bis 1998 unterstützte sie in der Krimiserie "A.S. – Gefahr ist sein Geschäft" als Callgirl Sonja den titelgebenden Privatdetektiv Alexander Stein (Klaus J. Behrendt) bei seinen Ermittlungen; während der Dreharbeiten lernte sie den Schauspieler Christian Berkel kennen, und die beiden wurden ein Paar.

Zwischen 1995 und 2004 gehörte Sawatzki in sieben Folgen der Krimireihe "Polizeiruf 110" zum NDR-Ermittlerteam. Weitere TV-Nebenrollen hatte sie unter anderem in "Helden haben's schwer" (1996; als Affäre eines abenteuerlustigen Schriftstellers) und in der Gaunerkomödie "Und alles wegen Mama" (1998; als Gattin eines fiesen Kommissars). Dieter Wedel besetzte sie in dem Sechsteiler "Der König von St. Pauli" (1998) als Ehefrau eines korrupten Politikers. Für die Hauptrolle in dem Sekten-Thriller "Apokalypso - Bombenstimmung in Berlin" (1999) wurde sie zusammen mit Armin Rohde für einen Grimme-Preis nominiert.

Neben ihren zahlreichen Fernsehrollen spielte Andrea Sawatzki zwischen 1996 und 2002 regelmäßig auch in Kinofilmen mit. In "Die Mutter des Killers" (1996) verdrehte sie als Femme Fatale Dieter Landuris den Kopf; in der Ingrid-Noll-Verfilmung "Die Apothekerin" (1997) war sie die psychisch labile Ehefrau eines treulosen Mannes; im Kassenhit "Bandits" (1997) verfolgte sie als Polizistin die titelgebenden Frauenrockband. Die viel gelobte Gesellschaftssatire "Südsee, eigene Insel" (1999) zeigte sie als Mutter, die mit der Familie einen Urlaub im hauseigenen Keller verbringt. Weitaus düsterer war Oliver Hirschbiegels Thriller "Das Experiment" (2001) mit Sawatzki als Forschungsleiterin, die zum Opfer ihrer eigenen Probanden wird. Kleinere Nebenrollen hatte sie unter anderem in Marc Rothemunds "Harte Jungs" (2000), Joseph Vilsmaiers "Leo und Claire" (2001) und Chris Kraus' "Scherbentanz" (2002).

Ab 2002 wirkte Sawatzki fast nur noch in Fernsehproduktionen mit. Dies war vermutlich nicht zuletzt ihrem neuen Engagement als Frankfurter "Tatort"-Kommissarin geschuldet. Gemeinsam mit ihrem Ermittler-Kollegen Jörg Schüttauf löste sie bis 2010 insgesamt 18 Fälle. Für ihre Verkörperung der ebenso sensiblen wie zielstrebigen Hauptkommissarin Charlotte Sänger wurde sie 2005 mit dem Grimme-Preis ausgezeichnet (für die Folge "Herzversagen", zusammen mit Jörg Schüttauf, Stephan Falk und Thomas Freundner); 2006 erhielt sie für ihre Darstellung in der Folge "Das letzte Rennen" den Hessischen Fernsehpreis.

Ebenfalls 2006 gewann Sawatzki einen Deutschen Comedy Preis für ihre Hauptrolle in der zwölfteiligen Serie "Arme Millionäre". Ihre Leistung in Volker Einrauchs hoch gelobtem Drama "Der andere Junge" (2006) brachte ihr den Darstellerinnenpreis beim World Film Festival Montréal (Kanada) ein. Sie spielte darin eine bürgerliche Mutter, die einen Totschlag ihres jungen Sohnes vertuschen will. Weitere wichtige TV-Rollen dieser Jahre waren die böse Stiefmutter in dem Märchenfilm "Brüderchen und Schwesterchen" (2008), eine trauernde Mutter in "Vom Atmen unter Wasser" (2008) und die vermögende Tante eines entführten Kindes in dem Thriller "Entführt" (2009).

Auch nach ihrem Ausstieg als "Tatort"-Kommissarin im Jahr 2010 sah man Sawatzki überwiegend in Fernsehrollen, darunter mehrere Reihen und Serien. So spielte sie in der hoch gelobten, sechsteiligen Serie "Klimawechsel" (2010) eine Kunstlehrerin in den Wechseljahren, die Beziehung, Kind und Job unter einen Hut zu bringen versucht. Ebenfalls 2010 verkörperte sie in der TV-Familienkomödie "Bella Vita" die Titelrolle der Hausfrau Isabella "Bella" Jung, für die sie mit dem Bayerischen Fernsehpreis ausgezeichnet wurde. Auf Grund des Erfolgs wurden bis 2014 fünf weitere "Bella"-Filme produziert. In acht Folgen der internationalen Serie "Borgia" (2011) sah man sie als Adriana de Mila, die Cousine von Papst Alexander VI..

Auf dem Ludwigshafener Festival des deutschen Films 2011 wurde Sawatzki für ihr Schaffen zwar mit dem Preis für Schauspielkunst geehrt, aber als Kinoschauspielerin machte sie sich weiterhin rar. Sie hatte eine Nebenrolle in dem französisch-belgischen Liebes- und Kriegsdrama "Je ne vous oublierai jamais" (2010) und spielte in Doris Dörries Drama "Glück" (2012) die Mutter der männlichen Hauptfigur.

Auffallender waren ihre TV-Rollen, etwa als schlitzohrige Fernsehredakteurin in der Mediensatire "Das große Comeback" (2011). Großes Kritikerlob gab es auch für Matti Geschonnecks bitteres Nach-68er-Generationenporträt "Südstadt" (2017), mit Sawatzki als an Einsamkeit zerbrechender Ärztin.

Als Schriftstellerin veröffentlichte Andrea Sawatzki mehrere Romane, von denen drei mit ihr in der Hauptrolle verfilmt wurden: Die Familienkomödie "Tief durchatmen, die Familie kommt" (2015), sowie die beiden Fortsetzungen "Von Erholung war nie die Rede" (2017) und "Ihr seid natürlich eingeladen" (2018). Seit Juli 2015 moderiert sie zudem die Crime-Doku-Reihe "Deadly Sins – Du sollst nicht töten".

Ab 2017 wirkte Sawatzki auch wieder öfter in Kinofilmen mit: In Nicolas Wackerbarths preisgekröntem "Casting" verkörperte sie eine umschwärmte Schauspielerin; in dem Kinderfilm "Hilfe, ich hab meine Eltern geschrumpft" (2017) gab sie den Geist einer bösen Schuldirektorin. Oskar Roehler besetzte sie in einer Nebenrolle seiner Satire "HERRliche Zeiten" (2018).

In Martin Buskers Langfilmdebüt "Zoros Solo" (2019) spielte sie die Leiterin eines christlichen Knabenchors in Schwaben, dem sich ein aus Afghanistan geflüchteter Junge anschließt, um bei einem Auftritt des Chors in Ungarn seinen dort zurückgebliebenen Vater wiederzusehen. Der Film kam im Herbst 2019 in die Kinos. Im Anschluss schlüpfte sie erneut in die Rolle des Geistes einer Schuldirektorin im Sequel "Hilfe, ich hab meine Freunde geschrumpft".

Andrea Sawatzki ist seit dem Jahr 2011 mit Christian Berkel verheiratet und lebt mit ihrer Familie in Berlin.