1964-ben kémiai Nobel-díjat kapott a B-12 vitamin atomszerkezetének meghatározásáért. Az inzulin és a penicillin szerkezetmeghatározása is az ő nevéhez fűzódik, és hatékony módszert dolgozott ki kristályok molekulaszerkezet-meghatározására röntgensugárral.
Selyemkereskedelemmel foglalkozó, jómódú családjának értékes könyvtárában töltötte már gyerekkorától napjainak legnagyobb részét. Különösen a matematikával és filozófiával foglalkozó műveket tanulmányozta. Párizsban 1795-ben nyílt meg az École Polytechnique, nőket nem vettek fel, de a hallgatók elkérhették az előadások anyagát, és utána beszámolót kellett róla írniuk. Sophie egy kimaradt férfihallgató nevén jelentkezett.
A University of Melbourne hallgatója volt, 1907-ben diplomázott. A következő évben elnyert egy ösztöndíjat az angliai King's College-be, ahol három évig volt kutató. 1911-ben tért haza, a melbourne-I egyetemen oktatott, 1914-ben ő lett a The Women's College első vezetője. Sokat utazott az országban, női hallgatókat toborzott az egyetemre. Útjainak jelentős részét saját autójával tette meg, amit, hölgyhöz nem illő módon, maga vezetett és javított is.
A középiskola elvégzése után Chicagoban egy újság korrektora volt, szabad idejében növényeket rajzolt és festett. 1901-ben a Field Museum asszisztenseként dolgozott, 1903-ban a U.S. Department of Agriculture botanikai illusztrátora lett. Hamarosan terepmunkát is végzett, felfedezéseiről több publikáció jelent meg. Az Egyesült Államokon kívül brazíliai expedíciókon is részt vett. Több mint 70 közleménye jelent meg, a The Structure of Grasses Explained for Beginners és a Manual of grasses of the United States című könyvei a szakma alapműveinek számítanak.
