유아기에 대부에 세례를 받는 아기로 출연한 적이 있으며, 대부 3에서는 주인공 마이클 콜레오네의 딸을 연기했지만 골든라즈베리상에서 최악의 여우조연상을 수상하는 등 혹평을 받았다. 《스타 워즈 에피소드 1: 보이지 않는 위험》에도 출연했으나 역시 최악의 여우조연상 후보에 이름을 올렸다. 1998년 《릭 더 스타》로 감독 데뷔를 했으며, 2003년 《사랑도 통역이 되나요?》로 아카데미상 각본상 및 골든글로브상 각본상을 수상하며 주목을 받게 되었다. 2010년 《썸웨어》로 제67회 베네치아 국제 영화제에서 황금사자상을 수상했다.
영화감독 스파이크 존즈와 결혼했지만 2003년 이혼했으며 프랑스 출신의 밴드 보컬리스트 토머스 마스와의 사이에 두 아이를 두고 있다.
대한민국에서는 소피아가 직접 고안하고 디지인에 참여한 명품 브랜드 ‘루이비통’과의 콜라보레이션 작품 ‘소피아코폴라백’으로 더욱 유명하다.