Trước khi thành hôn, Sophie, với địa vị con gái của Frederick V, Tuyển hầu tước Palatine của Rhine, được gọi là Sophie, Công chúa Palatine của Rhine, hay Sophie của Palatinate. Tuyển hầu tước của Palatinate thuộc về gia tộc Calvinist, nhánh lớn của Nhà Wittelsbach, những người Công giáo cai trị Tuyển hầu quốc của Bavaria.

Ngày 30 tháng 9 năm 1658, bà thành hôn với Ernest Augustus, Tuyển hầu tước của Brunswick-Lüneburg, tại Heidelberg, người mà vào năm 1692 đã trở thành Tuyển hầu tước thứ nhất của Hannover. Ernst August là anh em họ thứ hai của mẹ bà, Elizabeth Stuart, người có một đứa chắt nổi tiếng là Christian III của Đan Mạch.

Sophie trở thành bạn thân và một người hâm mộ của Gottfried Leibniz từ khi ông còn là thủ thư trong triều đình Hannover. Tình bạn giữa họ kéo dài từ năm 1676 đến khi bà chết năm 1714. Tình bạn này thể hiện qua việc thường xuyên trao đổi qua thư từ. Tác phẩm xuất bàn lần đầu tiên vào thế kỷ XIX (Klopp 1973), chỉ ra rằng Sophie là một người phụ nữ trí tuệ siêu phàm và đầy tính hiếu kì. Bà có hứng thú với việc đọc các tác phẩm của René Descartes và Baruch Spinoza. Cùng với Ernst Augustus, bà đã cho đại tu Cung điện mùa hè Herrenhausen lập ra rất nhiều khu vườn mới (đến giờ vẫn còn tồn tại) xung quanh cung điện này, cũng là nơi bà qua đời.