Sophia de Mello Breyner Andresen naît dans une famille aristocratique le 6 novembre 1919 à Porto. La jeune femme étudie la philologie classique à l'université de Lisbonne et publie les premiers poèmes en 1940, dans Cadernos de Poesia. En 1944 sort son premier livre, intitulé Poésie.
En 1946, elle épouse le journaliste, politicien et avocat Francisco Sousa Tavares. Sophia est la mère de 5 enfants dont Miguel Sousa Tavares, avocat et journaliste de renom.
Engagée civiquement, la poétesse n'hésite pas à dénoncer publiquement le régime de Salazar et ses partisans. Un de ses poèmes est dédié à la mémoire de Catarina Eufémia, figure symbolique de la résistance au régime salazariste.
Son travail est traduit en plusieurs langues et a reçu plusieurs prix, notamment le prix Camões (1999), le prix de poésie Max Jacob (2001) et le prix de la poésie ibéro-américaine Reina Sofia (2003).
L’œuvre considérable de Sophia embrasse les différents domaines de la poésie, de la fiction, de la jeunesse, des essais, du théâtre et de la traduction (des versions de textes d’Euripide, Shakespeare, Claudel et Dante).
La poétesse décède le 2 juillet 2004 à Lisbonne. Dix ans plus tard, en 2014, elle reçoit, à titre posthume, les honneurs de l'État et sa dépouille est transférée au Panthéon national.
En 2019, le centenaire de sa naissance est aussi célébré au Luxembourg.