Sara Aagesen se incorpora en 2002 a la Oficina de Cambio Climático, donde ha desarrollado una trayectoria vinculada a la acción por el clima y la transición energética tanto en el marco nacional como internacional. Entre otras responsabilidades, se ha encargado del análisis sectorial de las emisiones y proyecciones de gases de efecto invernadero, escenarios energéticos y planificación en los distintos sectores económicos, y ha participado en el diseño y el desarrollo de medidas e instrumentos innovadores para la mitigación del cambio climático en España. Negociadora para la delegación española en la Convención Marco de Naciones Unidas contra el Cambio Climático y del Grupo Intergubernamental de Expertos de Cambio Climático (IPCC) desde 2002, ha sido miembro del Consejo Asesor del Centro y Red de Tecnología del Clima, auspiciado por la Organización de Naciones Unidas del Medio Ambiente, y de la Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial, además de participar como experta nacional en diversos grupos de trabajo de la Comisión Europea y en el seguimiento y evaluación del desarrollo normativo comunitario.
En 2018, es nombrada asesora del gabinete del Ministerio para la Transición Ecológica, donde se ha responsabilizado de la dirección, coordinación y definición del borrador del Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2021-2030 y de la Estrategia a Largo Plazo 2050. Asimismo, ha participado en el diseño de políticas y medidas del nuevo marco regulatorio en materia de energía. En 2013 fue distinguida con la Cruz de la Orden Civil del Mérito Medioambiental, otorgada por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente.