Софья Бирюкова родилась 19 июля 1994 года в городе Москва. Фигурным катанием занимается с семи лет. В начале занималась под руководством Ольги Марковой, затем перешла к Виктории Буцаевой.
В сезоне 2011-2012 реально претендовала на поездку на чемпионат Европы, однако на российском первенстве не справилась с волнением и не попала в сборную. В декабре 2013 года была включена в состав сборной России на зимнюю Универсиаду в Италии.
На Универсиаде очень хорошо откатала короткую программу и захватила лидерство. На второй день, в сложной борьбе сумела сохранить первое место.
Однако напряженный график соревнований сказался на чемпионате России, она оказалась во второй половине турнирной таблицы на российском чемпионате. Через два месяца она приняла участие в Великом Новгороде в финале Кубка России, выступила правда не совсем удачно, заняла седьмое место. Однако сама Софья считает, что год удался, так как она восстанавливалась после травмы и делает ставку на следующий сезон.
Летом 2014 года фигуристка перешла в парное катание в группу Нины Мозер. Сначала у ней не заладилось с партнером и тогда она стала выступать с Андреем Филоновым.
Первым серьезным соревнованием пары стал национальный чемпионат на который они проходили запасными, но после ряда отказов фигуристы стартовали на турнире. Выступление было успешным пара финишировала в середине таблицы. Через два месяца они выступили в финале Кубка России, где заняли третье место.