Сабиха Гьокчен се ражда на 22 март 1913 година в семейството на етнически босненци, в град Бурса, Турция. На съвсем млада възраст тя загубва и двамата си родители и отраства отгледана от своя брат. През 1925 година, на дванадесетгодишна възраст Сабиха се среща с основателя на съвременна Турция – Мустафа Кемал Ататюрк, по време на негово пътуване до Бурса, който впоследствие я осиновява и я отвежда в Анкара, където тя завършва началното си образование.

През 1934 година Ататюрк успява да въведе в турското законодателство задължителното ползване на фамилни имена. Тогава Сабиха получава фамилията Гьокчен, от турската дума „Gök“ (небе).
Още през 1935 г. Сабиха Гьокчен бива привлечена от авиацията и с подкрепата на Ататюрк, тя започва да изучава пилотиране на безмоторен самолет в новооткритата тогава Школа за пилоти в Ескишехир. По време на обучението си тя е изпратена в Русия, заедно с още седем мъже студенти, за усъвършенстване на пилотските умения, преминава обучение и в Първия въздухоплавателен полк в Ескишехир и лети на изстребители и бомбардировъчни самолети.


Тя участва в ученията на Тракия и Беломорието през 1937 г., а същата година се присъединява към „Операцията Дерсим“. По време на възстанието на Сейид Риза, тя улеснява сухопътната операция, като бомбардира Дерсим и околностите му.
През 1938 г. Сабиха Гьокчен осъществява своя собствена обиколка из балканските страни. Посещава Атина, София, Белград и Букурещ. През 1940 г. тя се жени за лейтенант Кемал Есиер, който взема нейната фамилия. За съжаление, той умира три години по-късно.

Сабиха Гьокчен продължава да лети и работи като инструктор до 1955 г. в турската авиационна база „Тюрк Кушу“(„Türk kuşu“). Лети в продължение на 28 години, през което време пилотира 22 различни вида бойни самолета, а нейната книга, озаглавена „Живот по пътя на Ататюрк“, е издадена от турската авиационна лига в чест на 100-ия рожден ден на Мустафа Кемал Ататюрк.
Умира на рождения си ден (22. Март) през 2001 г. в Анкара на 88 годишна възраст.
През 1996 г. Военновъздушната академия на САЩ я отличава като единствената жена сред 20-те най-знаменити летци в историята на военната авиация.
Днес международното летище в азиатската част на Истанбул носи нейното име.