Рождённая в Пасадине, (Калифорния), София начала свою карьеру в школьном театральном кружке. Получив титул «Мисс Пасадина» Буш быстро привлекла внимание Голливуда.
Её первая роль была в фильме «Ван Вайлдер — король вечеринок» (Van Wilder, 2002), София играла новичка в колледже, которая предоставила комнату персонажу Райана Рейнольдса. Также София Буш сыграла Брук Дэвис, стервозного капитана группы поддержки в сериале «Холм одного дерева». Она также появилась в фильме «Очаг возгорания» (Point of Origin, 2005) с Рэем Лиоттой и Джоном Легуизамо. Буш появилась в трех эпизодах драмы «Части тела» (Nip/Tuck) в роли девушки-бисексуалки. Она также появилась в качестве гостя в сериале «Сабрина — маленькая ведьма». В спортивном фильме «Суперкросс» («Supercross», 2005) София сыграла одну из главных ролей вместе с Дерил Ханной и Робертом Патриком.
В более свежих фильмах, таких как: «Джон Такер должен умереть» (John Tucker must die, 2006); «Остаться в живых» (Stay Alive, 2006); «Попутчик» (The Hitcher, 2007), София сыграла с такими знаменитыми актёрами как: Шон Бин, Джесси Меткалф, Бриттани Сноу и Фрэнки Муниц.