Sofia Villani Scicolone törvénytelen gyermekként Rómában született és Nápoly szegénynegyedében nőtt fel. A gyufaszálnak csúfolt kislányból tizenöt éves korára hosszú lábú, dúskeblű bakfis lett, aki egy szépségversenyen nyert vonatjeggyel utazott Rómába. Ott a Cinecittában a Quo Vadis? című amerikai szuperprodukcióban előbb csak statisztált, majd a főszereplő Deborah Kerr rabszolganője lett, modellként dolgozott és szépségversenyekre is benevezett.
A fiatal lányra felfigyelt a nála 24 évvel idősebb Carlo Ponti producer, kijárt neki egy próbafelvételt. A lesújtó eredményt – orrát túl nagynak, csípőjét túl erősnek találták – feledtette a protekció, így alig 19 évesen – immár Sophia Loren művésznéven – az Aida filmváltozatában megkapta első főszerepét. A szerepet először Gina Lollobrigidának ajánlották fel, de ő nemet mondott, mert nem akart egy operaénekesnő dublőze lenni – ezzel kezdődött a két színésznő rivalizálása.
Az Egy asszony meg a lánya című, saját hányatott gyermekkorát idéző filmben már színészi képességeit is megcsillanthatta. Alberto Moravia regényének filmváltozatában alig 27 évesen játszotta el a háború embertelensége elől menekülő anyát és 1961-ben, a filmtörténetben elsőként nem angol nyelvű alkotásban nyerte el a legjobb színésznőnek járó Oscar-díjat.
A siker nyomán megpróbálkozott Hollywood bevételével, de a sajtó érdeklődését leginkább Cary Granttel folytatott futó viszonya keltette fel. Holott Loren olyan nagyságokkal játszott együtt, mint Richard Burton, Marlon Brando vagy Clark Gable, 1967-ben Charlie Chaplin rendezte A hongkongi grófnőben. Érett korában az idős Jack Lemmonnal és Walter Matthauval forgatott két komédiát és a mai napig ő a legtöbb amerikai filmben szerepelt olasz színésznő.
Hazájában annál nagyobb rajongás övezte, Marcello Mastroiannival ők alkották az olasz film álompárját, több mint tíz alkotást készítettek együtt (Tegnap, ma, holnap; Házasság olasz módra; Napraforgó; A pap felesége; Egy különleges nap; Véres föld). 1994-ben, másfél évtized után játszottak ismét együtt a Robert Altman rendezte, parádés szereposztású Divatdiktátorok című filmszatírában.
Sophia Loren jobbára életteli, temperamentumos és szókimondó olasz asszonyokat formált meg, a közönség is ezzel a képpel azonosítja. Szerepálmai közül a Nem félünk a farkastól felesége és az Anna Karenina maradt ki, legnagyobb bánata, hogy nem dolgozott együtt Fellinivel (bár 2009-ben a Rob Marshall rendezte Kilenc című musicalben a legendás olasz rendező édesanyját alakította). Néhány éve a saját életéről szóló, Tükreim című kétrészes tévéfilmben saját édesanyját formálta meg, a színésznőt rendező fia két alkalommal is instruálta már a kamera mögül.
A díva egész életében Carlo Ponti párja volt, akihez 1957-ben Mexikóban ment feleségül. A korábban családos producer válását azonban Olaszországban nem ismerték el és bigámiával vádolták, ezért sokáig külföldön éltek. Két fiuk közül az egyik rendező, a másik zenész lett, aki tíz éve Budapesten tartotta egyházi esküvőjét Mészáros Andrea magyar hegedűművésszel.
Az olasz film egyik legnagyobb csillaga második Oscar-díját 1990-ben életművéért kapta, ezt át is vette – 1961-ben ugyanis annyira izgult, hogy el sem ment a gálára, az örömhír Rómában érte. A francia Becsületrend lovagkeresztjének birtokosa, 2004-ben Grammy-díjat nyert a legjobb prózai gyermekalbum kategóriában, 2010-ben a Praemium Imperiale japán művészeti díjban részesült, 1992 óta az ENSZ Menekültügyi Főbiztosságának jószolgálati nagykövete. Gyermekkorának színhelyén már szobrot akartak emelni neki, de ehhez nem járult hozzá, de nevét utca viseli Torontóban és Jesolóban.
Fegyelmezett életmódjának köszönheti ma is csodás alakját. A Playboy magazin még közel a hetvenhez is megkereste, de az aktfotó-ajánlatot akkor is visszautasította, igent mondott viszont hét éve a Pirellinek, így ő a gumigyár híres naptárainak legidősebb szereplője. Naponta 45 percet tornázik és már szakácskönyvet is írt. Neve áruvédjegy is, a Loren-szemüvegek világszerte ismertek. A születésnapos színésznőt fotókiállítással ünnepelték az idei velencei filmfesztiválon, a napokban jelent meg Tegnap, ma, holnap című önéletrajza.
