Nacida de madre china y padre británico, Shuya SophiaCai comenzó su carrera a la edad de dos años después de ser elegida para un comercial de televisión nacional. Desde entonces, realizó otros trabajos en el modelaje, la televisión y el cine, así como comerciales de televisión. Sophia hizo su primer trabajo como actriz interpretando el papel de NiNi en la película china Somewhere only we know (2015). No tardó en llamar la atención de los directores de casting y fue elegida para interpretar el papel de Meiying en Megalodón (2018), una cinta de acción, terror y ciencia ficción de 2018, dirigida por Jon Turteltaub y protagonizada por Jason Statham. Cai repetirá este personaje en la secuela dirigida por Ben Wheatley Megalodón 2: El Gran Abismo (2023).