Sophie Lamberbourg a étudié le violoncelle baroque avec Hilary Metzger à Villeurbanne (FR) et a obtenu un master à la Schola Cantorum Basiliensis avec Christophe Coin et Petr Skalka. Elle a également étudié la viole de gambe. Elle a ensuite obtenu un master à Saintes (FR), spécialisé dans les répertoires classique et romantique.
Elle s’est produite dans le monde entier avec différents ensembles tels que Le Concert des Nations, Anima Eterna, Kammerorchester I Tempi, La Cetra Barockorchester, Il Profondo Ensemble, Le Concert Spirituel, Capella Gabetta et d’autres, et a enregistré pour différents labels de disques. Jordi Savall, Andrea Marcon, Hervé Niquet, Pablo Heras-Casado, Christophe Rousset, Amandine Beyer, comptent parmi les personnalités musicales avec lesquelles elle a collaboré.