Winkleman nació en Primrose Hill, Londres.^[1]​^[2]​ Su padre, Barry Winkleman, publicó Times Atlas of World History,^[3]​ Su madre es la autora de libros para niños, Cindy Black, y su medio-hermana a través del primer matrimonio de su padre es Claudia Winkleman. Sophie Winkleman fue educada en el City of London School for Girls y en el Trinity Hall, donde estudió literatura inglesa.^[4]​ Se unió a los Cambridge Footlights y escribió Far Too Happy, con la cual se fueron de gira por Reino Unido y les valió su primera nominación a los Perrier Awards en veinte años.^[5]​ Fue miembro del National Youth Theatre.^[4]​ También es una soprano, habiendo grabado una canción para la serie First Love.^[6]​

Entre sus créditos se encuentran papeles recurrentes como Big Suze en Peep Show,^[7]​ numerosos papeles en Harry & Paul,^[8]​ Joely en White Teeth,^[9]​ Fiona en The Trial of Tony Blair,^[10]​ Abby en Plus One,^[11]​ Katerina en Red Dwarf: Back to Earth,^[12]​ Donna en Lead Balloon,^[13]​ Prudence en Keen Eddie, Elle Kensington en Chasing Alice, Angela Warren em Poirot, Princesa Eleanor en The Palace,^[14]​ Ghislaine en Robin Hood,^[15]​ Alice Shadwell en Dalziel and Pascoe, Ann Hamilton en Crimen en el paraíso,^[16]​ Jill en Hot in Cleveland, Sharon Kirby en CSI Miami^[17]​ y Dorothy Gibson en Titanic.^[18]​

Winkleman fue nominada a mejor novata por su papel de Clara Gold en Waking the Dead.^[19]​^[20]​ Winkleman hizo su debut en la televisión estadounidense en 100 Questions como Charlotte Payne^[21]​ y como personaje recurrente en Dos hombres y medio como Zoey, la novia inglesa de Walden Schmidt (Ashton Kutcher).^[22]​

Winkleman se unió al National Youth Theatre of Great Britain en 1997.^[19]​ Entre sus papeles mientras estaba en la Universidad de Cambridge incluyó la Novia en la obra de Lorca, Bodas de sangre,^[23]​ Elizabeth en Seis grados de separación,^[23]​ Abigail en Las brujas de Salem,^[17]​ Dockdaisy en La resistible ascensión de Arturo Ui,^[23]​ Kate en Confusions,^[23]​ Madame de Merteuil en Les Liaisons Dangereuses^[23]​ y Fraulein Kost en Cabaret. Luego se traspasó a la Royal Shakespeare Company, haciendo de Veronique en La Bella y la Bestia^[17]​ y en Bath haciendo de Archangela en Galileo's Daughter dirigido por Peter Hall,^[24]​ Violet en Man and Superman^[23]​ y Charlotte en Don Juan.^[23]​ En 2012 hizo de Helena en What About Dick junto a Eddie Izzard, Russell Brand y Billy Connolly.^[25]​

Se incluyen Shattered y Love Live Long, escritas y dirigidas por Mike Figgis.^[23]​ Winkleman también hizo de Debbie Levine en Suzie Gold y de Susan Pevensie de mayor en The Chronicles of Narnia: The Lion, the Witch and the Wardrobe.^[17]​ Otras incluyen Seared, Love Letters, y The Lost Domain, Le Grand Meaulnes, y Post.^[23]​

Winkleman es regular en la sección de comedia y drama de BBC. Ha sido parte de programas como Giles Wemmbley-Hogg Goes Off y Tea for Two.^[23]​^[26]​ Hizo de Polly Pot en Uncle Fred in the Springtime junto a Alfred Molina y Rufus Sewell, Gloria en You Never Can Tell, y Zoe en Henceforward, junto a Jared Harris.^[23]​ También hizo el papel de Sasha en Von Ribbentrop's Watch, Anna Freud en Dr. Freud Will See You Now, Mrs. Hitler, de la guerra amazona Penthiselea junto a Alistair McGowan y Stephen Mangan en ElvenQuest.^[23]​ También ha protagonizado varias obras de Dr Who en Radio 4.

El 14 de febrero de 2009, Winkleman se comprometió con Lord Frederick Windsor, el hijo del príncipe y la princesa Miguel de Kent. Se casaron en el Hampton Court Palace el 12 de septiembre de 2009. Debido a su matrimonio, se le llama Lady Frederick Windsor, pero continúa utilizando su apellido de soltera en su carrera.^[27]​ El 13 de agosto de 2013, la pareja tuvo una hija, Maud Elizabeth Daphne Marina, nacida en el Ronald Reagan UCLA Medical Center en Los Ángeles, y fue la primera nieta del príncipe y la princesa Miguel de Kent.^[28]​ Su segundo hijo, una niña llamada Isabella Alexandra May, nació el 16 de enero de 2016 en el Chelsea and Westminster Hospital.^[29]​

El 3 de diciembre de 2017, salió a la luz que Winkleman había sufrido fracturas en la cabeza tras un choque con su vehículo, también sufriendo de una fractura en la espalda. Fue reportado que no sufriría daños a la larga pero tuvo que pasar por semanas de recuperación.^[30]​

• 2001: Me Without You
• 2002: Ultimate Force como Mujer del Banco
• 2002: White Teeth como Joely
• 2002: Waking the Dead como Joanna Gold/Clara Gold (2 episodios)
• 2003: Chasing Alice
• 2003: Keen Eddie como Prudence
• 2003: Agatha Christie's Poirot como Angela Warren
• 2004: Suzie Gold como Debbie Levine
• 2004: AD/BC: A Rock Opera como Wise Man
• 2005: The Chronicles of Narnia: The Lion, the Witch and the Wardrobe como Susan de mayor
• 2005–2010: Peep Show as Big Suze (10 episodes)
• 2006: Lewis como Regan Peverill
• 2006: Dalziel and Pasco como Alice Shadwell (2 episodios)
• 2007: The Trial of Tony Blair como Fiona
• 2007: Shattered como Natalie Encore
• 2007–present: Harry and Paul como varios personajes
• 2008: The Palace como Princesa Eleanor (8 episodios)
• 2008: Love Live Long como Rachel
• 2008: Seared como Stranger
• 2009: Plus One como Abby Ross
• 2009: Kingdom como Kate
• 2009: Red Dwarf: Back to Earth como Katerina (2 episodios)
• 2009: Red Dwarf: The Making of Back to Earth como Ella Misma
• 2009: Robin Hood como Ghislaine
• 2010: 100 Questions como Charlotte Payne (6 episodios)
• 2011: Lead Balloon
• 2011: CSI: Miami como Sharon Kirby
• 2011: Crimen en el paraíso como Mrs Hamilton
• 2012: Titanic como Dorothy Gibson
• 2015: Hot in Cleveland como Jill Scroggs (1 episodio)
• 2011–2015: Dos hombres y medio como Zoey (Temporadas 9–12)
• 2016: La ley de Milo Murphy como Time Ape
• 2018: Trust como Margot
• 2023: Wonka como La Condesa

• Esta obra contiene una traducción total derivada de «Sophie Winkleman» de Wikipedia en inglés, publicada por sus editores bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.