Настоящее имя — Софи Даниэль Сильвиа Мопю (Sophie Danièle Sylvie Maupu).
Её отец работал шофером трейлера, а мать – продавщицей.
Софи Марсо в кино попала случайно: от одной из своих подруг она как-то узнала о том, что Клод Пиното набирает подростков для своего нового фильма, и решила за компанию с ней сходить на кинопробы. В результате 14-летнюю Марсо выбрали на главную роль из нескольких тысяч претенденток.
Фильм "Бум" (La Boum, 1980) стал хитом не только во Франции, но и за её пределами, и, как это всегда бывает, вскоре было снято его продолжение – "Бум 2" (La Boum 2, 1982), за который Софи Марсо получила Сезара как самая многообещающая киноактриса.
Дальнейшие планы по работе с кинокомпанией "Гамон" нарушила случайная встреча с её мужем – польским режиссёром Анджеем Жулавски, который был на 26 лет старше Софи Марсо. Вскоре после знакомства, Софи решила расторгнуть многомиллионный контракт со своей компанией. Ей надо было заплатить огромную неустойку, но Софи была готова отдать все до последней копейки, чтобы быть со своим возлюбленным. Выйдя из данной истории победительницей, она отправилась вместе с Анджеем в Польшу, где они прожили некоторое время в скромной Варшавской квартире режиссёра.
На счету Марсо и Жулавски несколько совместных картин – "Шальная Любовь" (L'Amour Braque, 1984), "Мои ночи прекраснее ваших дней" (Mes Nuits Sont Plus belles que vos jours, 1989), а также некоторые другие работы.
Дебютом Софи Марсо в американском кино стала картина Мела Гибсона "Храброе Сердце" (Braveheart, 1995), в которой она сыграла французскую принцессу Изабель. Ходили слухи, что во время съёмок у Софи Марсо и Мела Гибсона завязался небольшой роман, однако в результате все остались при своём: Мел остался со своей женой и детьми, а Софи вскоре после съёмок, 24 июля 1995 года тоже родила своему мужу мальчика – Винсента.
Однако "Храброе Сердце" стал не единственной голливудской работой Софи Марсо – она стала партнёршей Пирса Броснана в очередной серии Бондиады – "И целого мира мало" (The World Is Not Enough, 1999), а также снялась в картинах "Потерять и найти" (Lost & Found, 1998) и "Сон в летнюю ночь" (A Midsummer Night's Dream, 1999).
На сцене Софи дебютировала в 1991 году в «Эвридике» (Ануй). За эту работу она она получила «Мольеpа» (как откpытие театpального года). Два года спустя веpнулась в театp и игpала в «Пигмалионе».
Весной 1995 года Софи Марсо выступила в роли режиссёра своего первого короткометражного фильма «Рассвет наизнанку» длительностью 8 минут, сценарий которого она написала во время съёмок в «Храбром сердце». «Рассвет наизнанку» был представлен на открытии фестиваля «Уверенный взгляд» в Каннах в 1995 году.
В 1995 году она снялась у Антониони в фильме «За облаками» вместе с Джоном Малковичем. В 1997 году Софи сыграла Анну Каренину в фильмe "Anna Karenina". Одной из её последних работ стала роль в девятнадцатой картине про Джеймса Бонда («И целого мира мало»). В перерывах между съёмками в кино Софи снимается в рекламе.
Несмотря на то, что она стала одной из самых популярных актрис не только во Франции, но и в Корее, Германии, России, благодаря фильмам, которые заняли одни из первых мест в рейтингах («Студентка», «Аромат любви Фанфан»), ей пришлось пережить и неудачи (все фильмы своего мужа), да и наград за свою профессию у неё практически нет (один Сезар).
В 1996 году Марсо была избрана в качестве «лица фирмы» косметической компанией Guerlain.
Есть видеоролик, в котором она рекламирует духи Champs-Elysees, прогуливаясь по Елисейским Полям.
Софи рассталась с Жулавски ради американского продюсера Джима Лемли, с которым она познакомилась ещё в период работы над «Храбрым сердцем». 13 июня 2002 года в Лондоне у Софи родилась от него дочка, которую назвали Жюльет. С 2007 года живёт гражданским браком с актёром Кристофером Ламбертом.
Cофи написала и выпустила в 1996 году полуавтобиографичный роман «Лгунья» (Menteuse), в котором впервые решилась откровенно рассказать о своих любовных переживаниях и который был разгромлен критиками.
Сегодня, помимо кино, Марсо играет в театре, пишет маслом портреты любимых писателей, среди которых Лев Толстой и Кафка. Регулярно посещает Каннский фестиваль. Маpсо сотрудничает с организациями охраны окружающей среды.

Наш подарок поклонникам Софи Марсо: эротическая фотогалерея актрисы