Sara Martín Cámara fonde en 2004 l'agence FRES en association avec Laurent Gravier, après quelques années d'expérience dans des agences européennes, à Rotterdam et à Paris. La démarche de l'agence vise à trouver, pour chaque projet, une réponse contemporaine spécifique qui répond au mieux à un programme et à un contexte précis : contexte physique, contexte culturel, contexte social, contexte environnemental... C'est aussi l'occasion d'une recherche autour des thématiques comme la mixité, la diversité, la durabilité...Les projets se développent avec un mélange d'empirisme et d'intuition, dans un aller-retour entre des idées abstraites et des formes concrètes. Le travail théorique d'enseignement et recherche est complémentaire au travail de production de l'agence, ceci par la participation aux jurys de concours et par l'enseignement, notamment au sein du laboratoire LAURE – Laboratoire d'Architecture Urbaine et Réflexion Énergétique à l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne. Le travail de l'agence à été reconnu à plusieurs reprises : Sara Martín Cámara est lauréate du prix Europe 40 under 40 distinguant le travail d’architectes européens de moins de 40 ans. En 2003 l'agence remporte le premier prix du concours Europan 7 à Nanterre. En 2012 elle est nominée au Prix de la Première Œuvre pour la construction de 23 logements sociaux à Béthune, opération qui reçoit en 2013 une distinction du PRIX AMO. En 2016, l’opération de 50 logements sociaux rue Binet, en association avec Atelier Kempe-Thill, est nommée au Prix de l’Équerre d’Argent. En 2019, la construction de logements à l'Avenue Netter remporte le trophée Béton. En 2019, le laboratoire de Sciences Moléculaires à Paris Saclay, en association a Kaan Architekten est nominée au Prix de l’Équerre d’Argent et au Prix Mies van der Rohe Award. En 2016, le projet du Théâtre de la Nouvelle Comédie à Genève est nominé au prix WAF et en 2021 au Palmarès du Grand Prix Afex, primant la production des architectes français à l'étranger.