Sam Winchester Mary és John második fia. Nevét nagyapjáról, Samuel-ről kapta. 1983. május 2.-án született. Hat hónappal később meglátogatja Azazel, ami édesanyja halálát okozza. Ezután apjuk őt és Deant vadászatra neveli. Deannel ellentétben Sam sose szerette ezt az életformát, és fellázadt apja ellen. A Stanfordra ment, és egy kis ideig normális élete volt. Dean egyszer megkereste, hogy együtt kutassák fel az édesapjukat. Sam belemegy, de csak egy alkalommal. Sam időben hazaér a vadászatról, de Jessicát megölték. (Ugyanazzal a módszerrel, ahogy az édesanyjuk halt meg 22 évvel ezelőtt). Megkezdődik a hajsza, hogy megtalálják John-t, és Mary gyilkosát. Az évad végén megtalálják anyjuk gyilkosát, aki John testébe szállt bele. Náluk van a Colt, amivel meg lehet ölni a démont, de ezzel a gazdatest is vele hal. Sam lábon lövi az apját, de a démon nem hal meg. Útban a kórházba fele egy démon leszorítja az útról a három Winchestert. Azazel (John testében) elmondja a fiúknak, hogy vannak Sammyhez hasonló gyerekek. A kórházban John alkut köt, hogy Dean megmenekülhessen. Az évad folyamán több, Samhez hasonló emberekkel találkoznak. Mindenkihez eljött Azazel, és 6 hónapos korukban eljött, és vért csöpögtetett a szájukba. A második évad végén Azazel összegyűjti a különleges gyerekeket, hogy csapjanak össze. Aki túléli, az vezeti a démoni hadsereget. Sam és Jake összecsap, amit Jake él túl. Dean nem tudja túltenni magát öccse halálán, ezért alkut köt a Keresztúti démonnal. Egy évet kap csupán. A démoni kapunál kerül sor a végső ütközetre Azazel és a Winchesterek között. Megjelenik a szellem John, és segítségével Dean lelővi a démont. Sam megpróbál minden lehetőséget, hogy Dean kiszabaduljon az egyeszségből. Az idősebb Winchester egészen addig nem aggódik az alku miatt, mígnem már csak pár hét van hátra. Sam, Dean, és majd Ruby Lilith nyomába ered, de Lilith Ruby testében meglepi a fiúkat, majd megöleti Deant a Pokolkutyával. Sam mindent megpróbál, hogy megmentse testvérét, de senki nem akar vele alkut kötni. Ruby (egy kómás lány testében) újra ad neki életcélt: Lilith megölését. Ruby megtanítja neki, hogyan használja az Azazeltől való képességét. Dean visszatérésével Sam nem hagyja abba a képességének használatát. Egyre mélyebbre süllyed, ami odáig vezet, hogy bezárják a pánikszobába. Castiel kiszabadítja, és Rubyt választja Dean helyett. Végül Dean odaér, de Sam kiszabadítja Lucifert. Sam elhozza a Világvégét, majd egy kis ideig egyedül vadászik. Dean jővöbeli látogatása után újra összeáll Sammel, és együtt próbálják megállítani az Ördögöt, ami barátok áldozatába kerül. Igent mond Lucifernek, és az Ördög össze akar csapni Mihállyal. De Dean (és az Impala) segít neki átvenni az irányítást.  Beleugrik a Ketrecbe, majd visszatér a lelke nélkül. Visszatérése után 1 évvel újra találkozik bátyjával, aki érzi, valami megváltozott Sam-ben. Az Igazság Istennője hívja fel Dean figyelmét. Sok nehézség árán Dean alkut köt a Halálllal, aki visszaszerzi Sam lelkét. Castiel és Rafael harca elszabadul, ami ahhoz vezet, hogy Cas kinyitja a Purgatóriumot. Cas a 7. évad elején jó útra tér, és visszaadja a Purgatórium tartalmát, kivéve a leviatánokat. A leviatánok az évad főgonosza, élükön Dick Roman testét birtokló leviatán áll. Meg akarják szerezni az egész világot. A Winchesterek mellé áll Frank Deveraux, aki egészen a haláláig segítette a maga módján a fiúkat. Sam fejében elszabadul a Pokol, amit annak idején Cas döntött le. Végül elmegyógyintézetbe kerül, ahol a múltjára nemsokkal később rájövő Castiel menti meg. Végső összecsapáson ott van Sam, Cas, Dean és Meg. Elintézik Dicket, de a varázslat visszaüt, és Dean Castiellel a Purgatóriumba kerül. Sam egyedül marad.