Жила с матерью в Париже, с 1848 года воспитывалась в одном из французских пансионов. Очарованная маленькой Трубецкой принцесса Матильда Бонапарт желала удочерить её, когда ее мать тяжело заболела, и спрашивала на это разрешение у Николая I, который предложил этот вопрос решить самой девочке. Она избрала возвращение в Россию под покровительство русского императора. В конце 1852 года была зачислена в Екатерининский институт. Одна из ее одноклассниц вспоминала: Весть, что приехала какая-то новенькая красавица, облетела всех. Это была девочка лет 14, высокая, стройная, одетая в черное платье с белым отложным воротничком и рукавчиками; длинные белокурые косы ее, заложенные на затылке, были украшены двумя черными бархатными шу, с длинными, почти до колен и широкими концами. Нежный розовый цвет лица, большие черные глаза, изящество манер, произвели на нас очарование... Эта прелестная девушка была вдобавок ласкова и сердечна; её обожали десятками и большие, и маленькие институтки. В институте Трубецкая пользовалась особым положением и удобствами. При ней была горничная, ей разрешено было не учить немецкий язык, но с ней усиленно занимались русским языком, так что к концу выпуска она выучилась говорить и писать. Окончание института Трубецкой совпало со смертью Николая I, императрица же не пожелала сделать её своей фрейлиной. Франц Ксавер Винтерхальтер (1805–1873) Sophie Trobetskoy (1838-1896) (1857)

В 1856 году на коронации императора Александра II в Трубецкую влюбился французский посол герцог Шарль Луи Огюст де Морни (1811—1865), единоутробный брат императора Наполеона III. Фрейлина А. Тютчева писала: "...Самая громкая новость дня — свадьба молодой княжны Трубецкой и Морни… Блестящий посланник безумно влюблён и делает великолепные подарки своей красавице-невесте. В сочельник он преподнёс ей колье из двенадцати крупных бриллиантов. Говорят, что против брака только мать малышки, она считает, что жених слишком стар и не имеет прочного положения и состояния" Софья стала одной из первых красавиц Парижа. Помимо этого она славилась своей экстравагантностью, пристрастием к экзотическим птицам, японским собачкам и восточной утончённости. Герцог Шарль Луи Огюст де Морни (1811—1865) Los condes de Morny, Carlos Augusto de Morny y Sofia Troubetzkoy

В браке родилось четверо детей, однако семейная идиллия была прервана 7 марта 1865 года со смертью герцога. Муж Софи скоропостижно скончался, не успев привести свои дела, бумаги и письма в порядок. И она, к своему ужасу, нашла много свидетельств его разгульной жизни и бесчисленных измен. Герцогиня была оскорблена. После смерти мужа Софья некоторое время пребывала в трауре и не покидала свой дворец.

В конце 60-х герцогиня де Морни познакомилась с испанским аристократом Хосе Иcидро Оcорио и Сильва-Базан (es:Jose Isidro Osorio y Silva-Bazan), герцогом Альбукерке, родственником испанских королей, который проживал на своей вилле в Довиле. 21 марта 1869 Софья вышла за него замуж, после чего супруги переехали в Испанию.

Софья Сергеевна умерла в Мадриде 27 июля 1898 года от респираторного заболевания (возможно, от рака легких, т.к. была заядлой курильщицей) и была похоронена в Париже на кладбище Пер-Лашез в нескольких метрах от могилы первого мужа герцога де Морни.

«В моей душе запечатлен портрет одной прекрасной дамы. Ее глаза в иные дни обращены. Там хорошо, там лишних нет, и страх не властен над годами, И все давно уже друг другом прощены. Еще покуда в честь нее высокий хор звучит хвалебно, И музыканты все в парадных пиджаках. Но с каждой нотой, боже мой, иная музыка целебна, И дирижер ломает палочку в руках. Не оскорблю своей судьбы слезой поспешной и напрасной, Но вот о чем я сокрушаюсь иногда: Ведь что мы сами, господа, в сравненьи с дамой той прекрасной, И наша жизнь, и наши дамы, господа?» Булат Окуджава