Она родилась четвёртым ребёнком из шести детей у супругов Роберта и Магдалены Шолль в городе Форхтенберг (Баден — Вюрттемберг) и была воспитана в духе христианского гуманизма.
С двенадцатилетнего возраста Софи состояла в нацистском Союзе немецких девушек, как и большинство её одноклассниц, а также сёстры Инге и Элизабет. Её привлекали в программе сосредоточенность на природе и общем опыте. Софи уже к 1935 году получила должность шарфюрера. Как командир, она организовывала походы, поездки на экскурсии и в палаточные лагеря.
Но в возрасте 16 лет под влиянием отца, брата и друзей она решительно отвергла национал-социалистический режим и не в последнюю очередь потому, что родительская квартира была подвергнута обыску гестапо, а старшие братья и сёстры схвачены и допрошены из-за «интриг и происков».
Студентка философии и биологии мюнхенского университета на себе испытала неправду, невыносимое давление и несвободу, что ещё больше усилило её неприязнь к диктатуре фашизма. Вместе со своим братом Хансом и друзьями она сочиняла и распространяла прокламации против войны и диктатуры Адольфа Гитлера.
18 февраля 1943 года, в день, когда министр пропаганды Йозеф Геббельс в берлинском дворце спорта спрашивал: «Вы хотите тотальную войну?» — Ханс и Софи Шолль сбросили с балюстрады мюнхенского университета листовки. В этот момент они были замечены старостой близлежащего жилого дома, который донёс на них, после чего они были немедленно арестованы гестапо. На допросе Софи Шолль мужественно отвечала за свои действия, хотя знала, что это означает смерть.
Она была единственной женщиной в студенческой группе сопротивления «Вайсе розе», которая призывала к саботажу и сопротивлению. Её основала группа студентов мюнхенского университета, которые распространяли листовки и призывали бороться против террора и преступного нацистского правительства. Последняя листовка «Белой розы» призывала:
Настал час расплаты, расплаты немецкой молодёжи с презренной тиранией, которую когда-либо терпел наш народ. И борьбы за наше свободное самоопределение, без которого духовное не может быть создано.
22 февраля 1943 года Софии Шолль была приговорена судом к смертной казни. В тот же день Софи, её брат Ханс и соратник по сопротивлению Кристоф Пробст были гильотинированы.
Брат и сестра Шолль являются по сей день символом ориентированного на гуманистические ценности сопротивления тоталитарному национал-социалистическому режиму. Многочисленные школы, детские сады, улицы и площади в Германии носят сегодня их имя. Сейчас ей посвящена и официальная монета Федеративной Республики Германии.
На почтовой марке, выпущенной в честь юбилея Софи Шолль, запечатлены её слова из письма возлюбленному Фритцу Хартнагелю, посланного в день казни 22 февраля 1943 года:
Прекрасный солнечный день, но я должна уйти. Но что моя смерть, если через наши действия тысячи людей разбужены и приведены к осознанию того, что происходит.
Это время — одна из самых тёмных страниц истории страны. Поэтому тем важнее почтить память тех немцев, которые смогли противостоять режиму. Среди них теолог Дитрих Бонхоффер (1906−1945), юрист Хельмут Джеймс Граф фон Мольтке (1907−1945), а также полковник Карл Шенк Граф фон Штауффенберг — непосредственный организатор покушения на Гитлера (1907−1944). Эти мужественные германцы были активными участниками движения сопротивления нацисткой системе.