1840. január 21-én született. Harcot indított Angliában azért, hogy a nők is folytathassanak orvosi tanulmányokat. Londonban, Bostonban és New Yorkban volt orvostanhallgató, engedélyt kapott Edinburghban az egyetemi előadások látogatására, de diplomázni nem engedték. Évekig tartó küzdelem után sikerült néhány képviselőt megnyernie és 1876-ban a parlament törvényt hozott a női orvosok elfogadásáról. 1877-ben Sophia volt az első nő hazájában, aki kitehette ajtajára az orvosi foglalkozást jelző táblát.
A Johns Hopkins School of Medicine-en diplomázott, gyakorlóévét a baltimori Harriet Lane gyermekgyógyászatán töltötte. Itt találkozott azzal a betegséggel, amely egész további tudományos munkáját meghatározta: az influenzás agyhártyagyulladással, amely gyermekeknél 100%-os halálozással járt. A New York-i Babies Hospital mikrobiológiai laboratóriuma vezetése alatt szakmai etalonná vált. Első komoly tudományos sikere 1939-ben volt, amikor az általa kikísérletezett gyógyszerrel influenzás agyhártyagyulladásos csecsemők teljes gyógyulásáról tudott beszámolni.