Sofia Oxenham se interesó en ser actriz desde su infancia, por lo que participó en obras escolares y producciones dramáticas locales de aficionados en su hogar de Cornwall. Dos veces llegó a la ronda final de entrevistas de RADA sin convertirse en una candidata exitosa. Se mudó a Londres y trabajó como corredora en un set de filmación y le pagaron para actuar en fiestas infantiles antes de que su tercera solicitud fuera exitosa. Se graduó de RADA en 2017. Tuvo algunos papaeles como invitada en series de televisión hasta que obtuvo el papel regular de Tess Tregidden en la serie Poldark (2019) de BBC One. En 2020, tuvo un papel recurrente como Eydis en la serie de Netflix Maldita. En 2023, Oxenham interpreta el papel principal de Carrie en la serie de comedia de superhéroes Soy extraordinaria de Disney+, que sigue a una joven de 25 años que siente que se ha quedado atrás en un mundo en el que todos los jóvenes de 18 años desarrollan un superpoder.