Après la mort de Martha, Jefferson fut nommé ambassadeur à Paris entre 1784 et 1789, et Sally le suivit. Ils voyagent en France et à travers l’Europe. De retour aux États-Unis, ils vivaient ensemble au Monticello Manor, la maison de Jefferson, près de Charlottesville, en Virginie.
Jefferson fut le 3e président des États-Unis de 1801 à 1809. Sally Hemings a eu 7 enfants dont la paternité serait Jefferson, ce que l’analyse ADN a confirmé. « En 1826, à la mort de Jefferson, Sally Hemings s’installe à Charlottesville et est libérée par la fille du président ».
L’affaire entre Jefferson et Sally Hemings – difficile à mettre en doute a fait l’objet de polémiques aux États-Unis où le métissage est un sujet aussi tabou que la vie amoureuse des présidents. Elle a donne lieu à un film franco-américain de James Ivory Jefferson à Paris (1995).