Sophia Leonie nasceu e foi criada em Londres, Inglaterra, filha de pai africano (zimbabuense) e mãe inglesa e alemã. Sophia gostava de atuar desde jovem e frequentou o Islington's Young Actors Theatre, antes de fazer um teste e aceitar uma vaga na prestigiosa East 15 Acting School. Sophia apareceu em vários curtas-metragens e comerciais. Seu primeiro filme depois da escola de teatro foi Dreams of a Life, estrelado por Zawe Ashton. Desde então, ela apresentou o BBC'S Casualty, bem como a aclamada série do canal 4, Top Boy.
