Sophie Cherrier va estudiar en el Conservatori de Nancy i després en el Conservatori Nacional Superior de Música de París, on es va graduar amb els màxims honors en flauta i música de cambra. Es va incorporar al Ensemble intercontemporain en 1979. Ha participat en l'estrena de nombroses obres, entre elles Mémoriale de Pierre Boulez, Esprit rude/Esprit doux de Elliott Carter i Chu Ky V de Ton-Thât Tiêt.
Ha gravat diverses obres de Pierre Boulez, entre elles ...explosante fixe per a Deutsche Grammophon i Mémoriale i la Sonatine pour flûte et piano per a Erato. També ha gravat la Sequenza I de Luciano Berio (Deutsche Grammophon), Imaginary Sky-lines per a flauta i arpa d'Ivan Fedele (Adès), Jupiter i La Partition du ciel et de l'Enfer de Philippe Manoury (per a la col·lecció «Compositeurs d'aujourd'hui»), Dialog/no Dialog de Pierre Jodlowski (Sirènes) i recentment Beyond (a system of passing) de Matthias Pinscher (Alpha).
Ha actuat amb l'Orquestra Vaig trobar de Manchester, l'Orquestra de Cleveland, l'Orquestra Filharmònica de Los Angeles, la London Sinfonietta i l'Orquestra Filharmònica de Berlín.
Apassionada de l'ensenyament, Sophie Cherrier ensenya en el Conservatori de París des de 1998, impartint nombroses classes magistrals a França i a l'estranger. En 2011, va ser nomenada Chevalière dones Arts et dones Lettres.