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Sophie Milliet a grandi à Castelnau-le-Lez dans l'Hérault. Elle obtient de bons résultats dès son plus jeune âge et décroche ses premiers titres de championne de France au sein de l’équipe du collège puis du lycée Joffre de Montpellier.
Elle obtient son résultat le plus remarquable à Aix-les-Bains en 2003 en remportant nettement le championnat de France féminin avec 9/11, à 1½ point de la deuxième. Ce résultat lui permet également d'obtenir le titre de grand maître féminin la même année. En 2004, elle est proche de renouveler son exploit à Val d'Isère mais finit deuxième derrière Almira Skripchenko. En 2007, elle est première ex æquo avec Silvia Collas mais est battue aux parties rapides de départage.
En 2006, elle finit 3e au championnat de Suisse à Lenzerheide. Au tournoi international de Bakou en 2007, elle a un départ catastrophique avec trois défaites mais finit avec 4/9 face à une forte opposition. À Pau en 2008, elle remporte son deuxième titre de championne de France, avant de conserver son titre l'année suivante à Nîmes.
Elle représente la France aux olympiades d'échecs en 2004, 2006 et 2008 avec un score d'ensemble de +17 -6 =7. Elle participe également au championnat d'Europe par équipes en 2003, 2005, 2007 et 2009, année où elle obtient une médaille de bronze au deuxième échiquier avec +5 -2. Elle est également active dans les compétitions interclubs où elle joue pour les clubs de Bischwiller, Clichy et Montpellier. Entre 2003 et 2005, elle participe également aux matchs de la Bundesliga allemande féminine, et occasionnellement au 4NCL britannique avec l'équipe féminine Pride and Prejudice en 2007-2008.
