Después de estudiar en la École Duperré y luego en la Escuela Nacional de Artes Decorativas — donde firma tres películas —, Sophie Letourneur realiza videos experimentales, instalaciones, documentales y un cortometraje en super 8.
En 2004 realizó su primer cortometraje, La tête dans le vide, al que siguieron otros dos en 2011 y 2012. Le Marin Masqué, presentado en el Festival de Locarno y estrenado en 2012, obtuvo dos premios y cinco nominaciones.[1]
Consiguió rodar su primer largometraje, La vie au ranch en 2008 aunque el anticipo de recibos de la CNC le fue denegado en dos ocasiones.[2][3] Lo estrenó en 2010 y ganó el Premio del Público y el Premio del Cine Francés en el Festival de Belfort de 2009. Su siguiente película, Les Coquillettes, se estrenó en 2013.[4] El mismo año, el festival de cine - Entrevues de Belfort le otorgó el premio Eurock One+One por el espíritu musical de su película El marinero enmascarado.
Estrenada en 2020, Énorme ganó el premio Jean Vigo el mismo año.[5]