Осенью 2006 года главный тренер «Штутгарта» Армин Фе вызвал молодого полузащитника в главную команду, и Сами дебютировал в бундеслиге 1 октября 2006 года в игре с «Гертой» (2:2). Уже в четвертом своем матче Хедира сделал дубль в матче с «Шальке-04» (3:0).
В январе 2007 года он заключил свой первый профессиональный контракт с клубом – до июня 2009 года. Всего в сезоне-2006/07 Сами сыграл в бундеслиге 22 матча и забил 4 гола. Один из его голов – забитый в последнем туре – оказалс я победным и принес «Штутгарту» чемпионство, впервые за 15 лет.
Хедира провел более 30 матчей за молодежные сборные Германии разных возрастов, в том числе три за команду U-21.
Сами Хедира – чемпион Германии (2006/07), финалист Кубка Германии (2006/07).