Après des études en Arts décoratifs en section vidéo, durant lesquelles elle réalise ses premiers documentaires, et une fois son diplôme en poche, Sophie Letourneur ouvre sa propre galerie vidéo. En parallèle, elle est monteuse pour plusieurs documentaires.
En 2004, elle réalise son premier court-métrage,
La Tête Dans Le Vide, qui sera présenté dans de nombreux festivals et obtiendra plusieurs prix. L'année suivante, son second court
Manue Bolonaise, est sélectionné à la Quinzaine des réalisateurs et participe aux Rencontres internationales de cinéma de Paris. En 2008, Sophie Letourneur voit plus grand avec un moyen-métrage,
Roc & Canyon, dans lequel elle s'interesse à la condition adolescente au sein d'un colonie de vacances.
C'est en 2010 qu'elle réalise son premier long-métrage
La Vie Au Ranch, en grande partie autobiographique, le film parle de l'amitié et du besoin de tracer son propre chemin. Ce dernier lui vaudra également de nombreuses récompenses comme le Prix du Public et le Prix du Film Français au Festival de Belfort.
