Sam Holbrook begyndte sin dommerkarriere i Appalachian League i 1990, efterfulgt af stints i Midtvesten, Carolina, Texas, Eastern og International League før han gjorde sin Major League debut i juni 1996. Holbrook arbejdede 1996 sæsonen i American League, efterfulgt af tre sæsoner i National League. I 1999 var han en af de 22 dommere, hvis afsked blev accepteret (i en mislykket fagforeningsforhandlingstaktik), og blev genansat i 2002, og har siden været dommer i begge Major Leagues. Holbrook har været dommer i fem Division Series (2005, 2007, 2010, 2013, 2019), fire League Championship Series (2008, 2009, 2011, 2012) og tre World Series (2010, 2016).
, 2019). Han var også dommer ved MLB All-Star Game i 2004. Holbrook blev udnævnt til crewchef i februar 2017 af MLB. Han er blevet tilsluttet sin 2017 besætning af Greg Gibson, Jim Wolf og D.J. Reyburn.