Sophie Letourneur a suivi une formation aux Arts Décoratifs. A sa sortie de l'école, elle réalise des portraits de groupes de filles qui prennent la forme de courts puis de moyens métrages, jusqu'à mettre en scène La vie au ranch en 2010 présenté en compétition au Festival de Rotterdam. Son deuxième long-métrage Les Coquillettes a été sélectionné au festival de Locarno et, est sorti en salle en mars 2013. Elle prépare actuellement son troisième long-métrage, Gaby Baby Doll.