Кандидат в мастера спорта России по художественной гимнастике.
Владеет английским и французским языками.
В 2010 году поступила в Школу-студию МХАТ (курс Игоря Золотовицкого). В студенческие годы начала сниматься в главных ролях в телесериалах и кинофильмах. В 2014 году дебютировала на основной сцене МХТ имени Чехова в роли Нины Заречной в спектакле Константина Богомолова по пьесе Антона Чехова «Чайка»; в мае приняла участие в гастролях театра в Париже.
В 2014 году Софья Лебедева получила свою первую театральную премию — «Золотой лист» за лучшую женскую роль в постановке «Наш городок».
В 2015 году актриса дебютировала в полнометражном кино — фильме «А зори здесь тихие», сыграв Лизу Бричкину.

Фильмография:

2011	Пыльная работа	Девочка
2012—2016	Пятая стража	Девушка
2012	Безумно красивые	Ксения Казанкова
2013	Жених	Надежда Потапова
2013	Обмани, если любишь	Девушка
2013	Поезд на север	Лилия
2013	Слишком красивая жена	Анна Протасова
2014	Кураж	Мария
2015	А зори здесь тихие	Елизавета Бричкина
2015	Лондоград. Знай наших!	Евдокия
2015	Любовная сеть	Арина
2015	Параллельные прямые пересекаются в бесконечности	Девушка
2015	Последний герой	Невеста
2015	Повелители снов	Девушка
2016	Три королевы	Евгения
2016—2020	Бывшие	Маргарита Волкова
2016	О футболе и про ангелов	Девушка
2016—2020	Ольга	Анастасия
2017	Проклятие спящих	Светлана
2017	Джинглики	Ефросинья (озвучка)
2018	Доктор Преображенский	Наталья
2018	Женщина с прошлым	Валерия Мешкова
2018	Забытое преступление	Елена
2018	Как выйти замуж. Инструкция	Елизавета
2018	Любовь по найму	Кира
2018	МакМафия/MacMafia	Людмила Николаева
2018	Света с того света	Девушка
2018	Я худею	Невеста
2019	Неоконченный бой	кондукторша
2019	Женская версия. Чисто советское убийство	Ника Янышева
2019	О чем она молчит	Девушка
2020	Временная связь	Нина
2020	Грозный	Млада
2020	Иванько	Наталья
2020	Казанова	Ингрид
2020	Королева	Светлана
2020	Любовь без размера	Елизавета
2020	МиниМакс	Репортер
2020	Последний министр	Софья Скворцова
2020	Тонкие материи	Екатерина
2020	Последний министр. Новогодний	Софья Скворцова
2020	Трое	Девушка
2021	Вне себя	Оля
2022	Сирийская соната	Ксения
2022	1703	Маша
2022	Тетрис	Саша
2023	Викинги: Вальхалла	Елена