Né d'un père médecin qui a rejoint Saint-Seine-l'Abbaye alors que Marie-Alphonse Sonnois est encore très jeune, il appartient à une famille qui a donné plusieurs de ses enfants à l'Église.
Homme discret et bienveillant, il s'attache à visiter son diocèse. Il doit cependant faire face à des difficultés avec le gouvernement à la suite de l'opposition de ses vicaires généraux au ministre Jules Ferry, élu de Saint-Dié.
Il relance les travaux de l'église Jeanne-d'Arc du Bois Chenu à Domrémy et y stimule les pèlerinages en confiant l'église aux Eudistes qui collectent partout en France les fonds nécessaires à la poursuite de la construction de la future basilique.
Il doit faire face dans son nouveau diocèse à l'opposition entre un patronat puissant et des prêtres attentifs à la misère ouvrière et marqués par le catholicisme social dont le plus célèbre est l'abbé Lemire, député d'Hazebrouck.
Son activité pastorale l'amène à couronner Notre-Dame de Grâce à Cambrai et Notre-Dame du Saint-Cordon à Valenciennes. Il fait également construire l'école Jeanne d'Arc à Lille et fonde le collège Notre-Dame de Grâce à Cambrai.
Profondément marqué par l'application de la loi de séparation des Églises et de l'État, il perd progressivement ses facultés et laisse l'administration de son diocèse à François Delamaire, coadjuteur depuis .
Il meurt le .
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