Sophia Maeno wurde in Schwerin geboren und erfuhr durch ihre Eltern (Konzertmeister und Geigerin der Staatskapelle) bereits früh ihre erste musikalische Prägung. Sie erhielt Geigen-, Klavier- und Gesangsunterricht am Konservatorium Schwerin, wurde in die studienvorbereitende Abteilung aufgenommen und reiste im Rahmen von Konzertprojekten in die USA, nach Italien, Dänemark und Israel. Nach ihrem Abitur nahm sie ihr Studium im Fach Gesang an der Hochschule für Musik „Carl Maria von Weber“ in Dresden auf. Ein Stipendium des DAAD ermöglichte ihr 2006 ein Auslandssemester am „Conservatorio Santa Cecilia“ in Rom. Danach setzte sie ihr Studium an der Hochschule für Musik in Karlsruhe fort, wo sie es 2009 auch abschloss. Privat rundete Sophia Maeno ihre Ausbildung bei Brigitta Seidler-Winkler ab, von der sie bis heute stimmlich betreut wird. Sie war Stipendiatin des Wagnerverbandes und der Yehudi-Menuhin-Stiftung „Live Music Now“.
Bereits während ihres Studiums sang sie im Stuttgarter SWR-Vokalensemble, dem sie von 2012–2014 als festes Ensemblemitglied angehören sollte. Hier bot sich ihr die Gelegenheit, vor allem Neue Musik zur Aufführung zu bringen.
2014 wurde sie als Solistin an das Mecklenburgische Staatstheater Schwerin verpflichtet, wo sie unter anderem als Olga (EUGEN ONEGIN), als Gräfin (DER WILDSCHÜTZ), Page (SALOME), Flora (LA TRAVIATA) und zweite Dame (DIE ZAUBERFLÖTE) zu erleben war.
Seit 2016 arbeitet Sophia Maeno freischaffend. Gastengagements führten sie an das Theater Erfurt, das Landestheater Neustrelitz, das Staatstheater Schwerin sowie an das Saarländische Staatstheater Saarbrücken. Am Theater Chemnitz ist sie seit 2017 ständiger Residenzgast und als Cherubino (LE NOZZE DI FIGARO), Goffredo (RINALDO), Floßhilde (RHEINGOLD / GÖTTERDÄMMERUNG), Grimgerde/Schwertleite (DIE WALKÜRE), Orlowsky (DIE FLEDERMAUS), Hänsel (HÄNSEL UND GRETEL) sowie als Octavian (DER ROSENKAVALIER) zu hören. In der vergangenen Spielzeit debütierte sie in Chemnitz mit der Partie der Carmen und übernahm am Schleswig-Holsteinischen Landestheater die Rolle des Xerxes.
Mit großer Hingabe widmet sich Sophia Maeno dem Lied und entwickelte diverse Lied- und Kammermusikprojekte, teils auch von bislang vergessenen oder unbekannten Komponist*innen. Auch als Oratorien- und Konzertsängerin weitet sich ihr Tätigkeitsbereich fortwährend aus.