Софья Лебедева родилась 14 декабря 1993 года в Обнинске. Выросла в семье учёных, с детства занималась танцами и гимнастикой. В 2014 году окончила Школу-студию МХАТ и дебютировала в кино. Известность получила после роли Лизы Бричкиной в фильме «А зори здесь тихие…» (2015). Также снималась в картинах «Жених» (2016) и «Викинги: Вальхалла» (2022), где сыграла княжну Елену.

Владеет английским и французским языками, увлекается сноубордом и теннисом. Активна в социальных сетях Instagram и VK. Не замужем и не раскрывает подробности личной жизни. Продолжает карьеру в театре и кино как в России, так и за рубежом.