Nascida no dia 20 de setembro, sobre o signo de Virgem, Sophia é italiana, da província de Roma.
Quando ainda era muito pequena, sua família transferiu-se ao município napolitano de Pozzuoli, onde viveu até a adolescência em uma situação econômica muito difícil.
Descoberta num concurso de beleza pelo produtor de cinema Carlo Ponti, que posteriormente viria a se tornar seu marido, mesmo sendo 22 anos mais velho, e com quem viveria até a sua morte no ano de 2007. Com seu marido teve dois filhos, Carlo Jr. e Edoardo.
Depois de participar de cerca de 35 filmes italianos, Sophia estreou no cinema americano em "Orgulho e Paixão" (1957), ao lado de Cary Grant e Frank Sinatra. O filme abriu-lhe as portas do cinema hollywoodiano. Na seqüência fez mais alguns filmes de sucesso com grandes nomes do cinema como "A Chave" (1958), com William Holden e Trevor Howard, "A Orquídia Negra (que lhe valeu o Prêmio de Melhor Atriz a A Copa Volpi no Festival de Veneza e seu primeiro David di Donatello Awards na mesma categoria)" (1958), com Anthony Quinn, "Tentação Morena" (1958), com Gary Grant, "Começou em Nápoles (que lhe valeu uma indicação ao Globo de Ouro de Melhor Atriz)" (1960), com Clark Gable e Vittorio De Sica; ''Com Milhões e Sem Carinho'', com Peter Sellers...
Seu primeiro Oscar veio com o filme "Duas Mulheres" (1962), de Vittorio De Sica, que também lhe deu em Cannes o Prêmio de Atriz, além do BAFTA; David di Donatello; Italian National Syndicate of Film Journalists; New York Film Critics Circle Awards; Sant Jordi Awards; entre outros do na mesma categoria. Três anos depois, foi mais uma vez indicada ao Oscar de Melhor Atriz por seu trabalho em "Matrimônio à Italiana"; esse filme também lhe valeu o Prêmio de Melhor Atriz no Festival de Moscow; além do David di Donatello e uma indicação ao Globo de Ouro de Melhor Atriz.
Com o grande parceiro Marcello Mastroianni, fez um enorme sucesso de bilheteria ''Os Girassóis da Rússia''(1970), que lhe valeu outro David di Donatello de Atriz.
Seu último filme dirigido pelo grande amigo Vittorio De Sica foi ''A Viagem Proibida'' de (1974), que lhe valeu o Prêmio de Melhor Atriz no San Sebastián International Film Festival, além de mais um David di Donatello.
Seu último filme dirigido pelo grande amigo Vittorio De Sica foi ''A Viagem Proibida'' de (1974), que lhe valeu o Prêmio de Melhor Atriz no San Sebastián International Film Festival, além de mais um David di Donatello.
Depois de um grande sucesso de bilheteria ''A Travessia de Cassandra'' de (1976), fez um dos seus grandes papéis no aclamado ''Um Dia Muito Especial'' de (1977), que lhe valeu Golden Globes, Italy; David di Donatello; Italian National Syndicate of Film Journalists de Melhor Atriz do Ano.
Em 1994, trabalhou pela última vez com seu grande parceiro Marcello Mastroianni, o filme ''Prêt-à-Porter''; que lhe valeu uma indicação ao Globo de Ouro de Melhor Atriz Coadjuvante; além de um prêmio pelo National Board of Review, USA; pelo filme.
Em 1995 fez ''Dois Velhos Mais Rabugentos'' ao lado de Walter Matthau e Jack Lemmon, que foi seu maior sucesso nos E.U.A., desde 1976.
Em 1995 fez ''Dois Velhos Mais Rabugentos'' ao lado de Walter Matthau e Jack Lemmon, que foi seu maior sucesso nos E.U.A., desde 1976.
''Nine'' (2009) de Rob Marshall, lhe valeu um prêmio o Satellite Awards, além de uma indicação ao Screen Actors Guild Awards. Em 2014, dirigida pelo filho Edoardo Ponti, fez ''La Voce Umana'' que lhe valeu mais um David di Donatello pela sua performance.
Já nos anos 90, sua carreira foi reconhecida pelo cinema americano, recebendo da Academia o Oscar especial pelo conjunto de sua obra.
Trabalhou com grandes diretores como Vittorio De Sica, Charles Chaplin, Ettore Scola, Robert Altman, Lina Wertmüller, Sidney Lumet, entre outros.
Além do Oscar, ela ganhou um prêmio Grammy, quatro Globos de Ouro especiais, um BAFTA, um prêmio de Melhor Atriz em Cannes, melhor atriz do New York Film Critics Circle Awards, em 1961, um especial em Berlin, três vezes premiada no Festival de cinema de Veneza e dez vez foi premiada com David di Donatello (o Oscar italiano); além do Walk of Fame em 1994. Em 1995, ela recebeu o prêmio Cecil B. DeMille para realizações ao longo da vida, um de muitos desses prêmios.
Sophia foi eleita pelo American Film Institute (AFI), uma das lendas da história do cinema. A lista foi divulgada em 15 de junho de 1999, num especial da CBS apresentado por Shirley Temple.
Em Agosto de 2014, dos cinquenta artistas listados, apenas três ainda estão vivos: dois homens (Sidney Poitier e Kirk Douglas) e uma mulher (Sophia Loren).
Em Agosto de 2014, dos cinquenta artistas listados, apenas três ainda estão vivos: dois homens (Sidney Poitier e Kirk Douglas) e uma mulher (Sophia Loren).