Die am 12. Oktober 1968 in Mexiko-Stadt als Diplomatentochter geborene Sophie von Kessel verbrachte ihre Kindheit in Südamerika, den USA, Finnland und Österreich. Schauspiel erlernte sie am Max-Reinhardt-Seminar in Wien und an der Juilliard School in New York. Bei der Bühnenschauspielerin Uta Hagen erweiterte sie ihre Fähigkeiten im Rahmen eines Workshops.
Von 1997 bis 2001 war sie Mitglied bei den Münchner Kammerspielen, wo sie unter anderem in "Die Möwe", "Herr Puntila und sein Knecht Matti" und "Torquato Tasso" zu sehen war. 1999 gewann sie den Förderpreis für junge Künstler des Freistaates Bayern.
Sie war von Anfang an auf der Bühne und im Film erfolgreich; so spielte sie in vielen Tatort-Folgen und in der ARD-Serie "Schloss Hohenstein", in der sie ihr TV-Debüt gab. Auch in den TV-Filmen " Amerika", "Die Musterknaben 2", "Der letzte Zeuge" und "Tarragona" zeigte sie ihr Talent. Neben ihrem Engagement im Fernsehen hielt sie stets den Kontakt zum Theater und spielte zuletzt in "Drei Mal Leben" von Yasmina Reza im Münchner Cuvilliés Theater.
2006 drehte sie die beiden Kinokomödien "Rennschwein Rudi Rüssel 2" und "Herr Bello". Sophie von Kessel lebt mit dem Schauspieler Stefan Hunstein, mit dem sie zwei Kinder hat, in München.