Hija de Carol Peletier y mejor amiga de Carl Grimes. Sophia y Carl se conocen desde que eran pequeños y siempre han estado juntos, Luego de que Carl fuera herido por Otis Sophia comenzó a mostrarse más apegada a su amigo y estuvo preocupada por él durante su recuperación. Cuando el niño finalmente despertó, una tímida Sophia le pidió a su madre ver al niño y entonces ésta le concedió su deseo y la acompañó hasta la habitación del niño. Sophia aprovechó la visita para demostrarle Carl su afecto y entonces de improvisto le dio un beso en la mejilla aunque el niño respondió que "eso" era algo asqueroso.

Durante la estadía del grupo en la granja Greene, Sophia estuvo emocionada de ver los animales que allí vivían y también vio reconstruida su familia de cierta manera con la incorporación de Tyreese a su vida.

Luego de que el grupo diera con una abandonada prisión que podía servirles de refugio permanente, Sophia y los otros niños permanecieron en la autocaravana mientras los adultos limpiaban el lugar. La niña aprovechó este momento para preguntarle a Carl si quería ser su novio pero el niño la rechazo completamente y le dijo que era "fea". Sophia no se mostró ofendida ni molesta por la respuesta de su amigo puesto que no entendía a cabalidad el significado de la pregunta que le había hecho y entonces solo continuó siendo su buena amiga.

Tras instalarse en la prisión, Sophia se enteró de la supuesta muerte de Tyreese pero no se mostró afectada por ello para nada y entonces su madre le confesó a Lori que tantas muertes alrededor de la niña habían terminado confundiéndola y por eso no entendía cabalmente la gravedad del asunto.

Con el paso de los días dentro de la prisión Sophia comenzó a ser dejada de lado por su madre, quien se avocó más a preocuparse por su fallida relación con Tyreese, pero la niña no pareció verse afectada por ésto. Además, luego de que Carl cambiara de idea respecto a la propuesta que le había hecho la niña días atrás y decidiera finalmente ser su novio, la falta de atención por la que Sophia atravesaba se vio compensada de cierta manera.

Durante este tiempo Sophia además manifestó haberle dejado de temer a los caminantes debido a que se había acostumbrado a ellos y le confesó a Carl que ya tan sólo sentía lástima por ellos puesto que todos parecían muy tristes.

Finalmente la niña fue testigo del intento de suicidio de su madre y quedó profundamente consternada al ver a su progenitora con las venas abiertas frente a ella.

Sophia superó el trauma de ver a su madre semi muerta y continuó con su vida normal, empezando además a visitar con más frecuencia a Carl y a su familia puesto que ellos eran los únicos con quienes Carol encontraba mayor aceptación tras lo que había hecho. Sin embargo los constantes desvaríos por los que comenzaba a atravesar su madre erigieron una traba en la relación de la niña con Carl, ya que luego de una pequeña discusión entre Carol y Lori esta última le prohibió a su hijo visitar a Sophia durante algún tiempo.

Sophia volvió a juntarse con Carl al poco tiempo y los dos continuaron la relación de "novios" que tenían. Además, Sophia demostró una vez más estar confundida por las cosas que sucedían a su alrededor puesto que creyó que a Rick le volvería a crecer la mano que había perdido tal como le sucedía a algunos animales del libro que su madre estaba leyendo.

Finalmente un día Sophia sufrió la tragedia más grande de su corta existencia y quedó huérfana tras el suicidio de su madre a manos de un caminante. Esta desgarradora experiencia traumatizó profundamente a la niña, quien entró en una especie de estado catatónico y se mantuvo completamente callada y distante de todos durante varias semanas. Inclusive los avances de Carl hacia ella fueron inútiles para tratar de animarla.

Lori además cumplió la promesa que le había hecho a Carol y comenzó a cuidar de Sophia como si ella fuera su hija.

Tras huir de la prisión, Sophia y los otros regresaron a la granja Greene donde guardaron refugio por varias semanas hasta que Rick, Carl y Michonne volvieron a reagruparse con ellos. Durante su corta estadía en la granja, Sophia empezó a interactuar nuevamente con las personas y además comenzó a reprimir los recuerdos traumatizantes de su vida.

De alguna manera la niña asoció a Maggie y a Glenn como sus padres biológicos y hasta se enojó con Carl cuando éste trato de desmentirla. La nueva actitud de Sophia hizo que Carl comenzara a preocuparse por la estabilidad mental de su amiga pero Rick le aconsejo que solo la dejara adaptarse a la nueva realidad que le tocaba vivir.

Después de que Gleen y Maggie la adoptarán y Gleen muriera, Maggie y Sophia se mudaron a la colonia de Hilltop como último deseo de Glenn. Años después y cuando murió Rick Sophia se casó con Carl y tuvieron un niño juntos.