В 2009-2010 годах училась в Гарвардской школе государственного управления имени Кеннеди (США), получила степень магистра в области государственного управления. В период с 2010 по 2012 год Майя Санду выполняла функции советника исполнительного директора Всемирного банка в Вашингтоне, округ Колумбия, США. С 24 июля 2012 года по 30 июля 2015 года была министром образования в Республике Молдова.
23 июля 2015 года Майя Санду была выдвинута в качестве кандидата ЛДПМ на пост премьер-министра Республики Молдова. Однако вскоре после этого она поставила несколько условий для принятия должности (включая назначение другого главы НБМ, ее бывшего коллеги из Всемирного банка, Вероники Бакалу). Два других члена альянса (ДПМ и ЛП) дали понять, что не будут ее поддерживать, Либерально-демократическая партия Молдовы была вынуждена представить еще одну кандидатуру вместо Майи Санду, Валериу Стрельца.
23 декабря 2015 года Санду запустила собственную платформу под названием În /pas/ cu Maia Sandu. Впоследствии, в начале января 2016 года, она стала называться партия "Действие и солидарность" (Partidul Acțiune și Solidaritate).
31 августа 2016 года Национальный политический совет официально назначил Майю Санду кандидатом на пост президента Республики Молдова. После парламентских выборов 24 февраля 2019 года лидер PAS стала депутатом парламента Республики Молдова.