София Коппола ещё ребёнком стала сниматься в фильмах своего отца. Наиболее известная роль из этого периода — роль ребёнка в сцене крещения в «Крёстном отце».
«Анна» (1987) — первая роль Софии, не связанная с творчеством отца. Однако, самой известной актёрской работой Софии Копполы является роль Мэри Корлеоне в третьей части «Крёстного отца» (1990), где она сменила Вайнону Райдер, которая не могла играть по причине болезни. Эта жёстко раскритикованная роль эффектно завершила её актёрскую карьеру, исключением стало появление в независимом фильме «Записки Манки Зеттерлэнда» (1992) и небольшое участие в первом эпизоде «Звёздных войн» (1999).
Сегодня София Коппола более известна как удачливый кинорежиссёр. Она сняла 5 фильмов: «Превзойти звезду» (1996) «Девственницы-самоубийцы» (1999), «Трудности перевода» (2003), «Мария-Антуанетта» и «Где-то» (2010). Самый удачный из них, «Трудности перевода», получил «Оскара» за оригинальный сценарий и три «Золотых глобуса», в том числе в категории «Лучшая картина». Получив номинацию на «Оскар» в качестве лучшего режиссёра (за фильм «Трудности перевода» (2003), Коппола стала третьей женщиной-режиссёром (и первой женщиной-американкой), претендовавших на «Оскар» за режиссуру. Она проиграла Питеру Джексону.
Третий полнометражный фильм Софии Копполы, «Мария-Антуанетта», посвящён трагической судьбе французской королевы. Главную роль исполнила Кирстен Данст, а роль Людовика XVI сыграл кузен Софии Джейсон Шварцман.
В 1999—2003 года София была замужем за режиссёром Спайком Джонзом (род.1969).
С 27 августа 2011 года она замужем за музыкантом Томасом Марсом. У супругов есть двое дочерей — Роми Марс (28.11.06) и Козима Марс (18.05.10).