София Лебедь родилась в 1980 году в Москве. Окончила МССМШ имени Гнесиных (класс доцента Елены Озол), Московскую государственную консерваторию имени П. И. Чайковского и ассистентуру-стажировку МГК (класс профессора Юрия Башмета).
Лауреат конкурса «Классический камерный ансамбль» (Москва, 1996), международного конкурса Classica Nova имени Д. Д. Шостаковича в Германии (1997, III премия), IV Международного конкурса альтистов Юрия Башмета в Москве (2000, II премия), международного конкурса камерных ансамблей Premio Trio di Trieste в Италии (2001, в дуэте с Марией Лебедь), X Международного музыкального турнира в Экс-ан-Провансе (Франция, 2002, II премия).
С 2002 года – артистка Российского национального оркестра под управлением Михаила Плетнева. Выступает в составе «Скерцо-квартета», созданного в 2004 году музыкантами РНО, и в дуэте с сестрой, пианисткой Марией Лебедь (в том числе за рубежом – в Малайзии, Испании, Германии).
Участвовала в Академии в Кронберге (Германия), где выступала с Юрием Башметом, Гидоном Кремером и «Гварнери-квартетом». Выступала в составе Международного оркестра мира под управлением Валерия Гергиева, Фестивального оркестра Вербье под управлением Джеймса Левайна, Камерного оркестра Вербье, камерного оркестра Kremerata Baltica под управлением Гидона Кремера, Международного оркестра фестиваля Миядзаки под управлением Шарля Дютуа, камерного оркестра New European Strings под управлением Дмитрия Ситковецкого, ансамбля «Русские виртуозы Европы» под руководством Юрия Жислина.
Неоднократно участвовала в фестивале в Вербье (Швейцария) и Московском фестивале камерной музыки «Возвращение».
