Sophie Levy a obtenu un double cursus en histoire de l’art.
Elle est ensuite devenue Conservatrice territoriale du patrimoine.
Un premier poste au Musée des Beaux-Arts de Dijon (1995) en tant que conservatrice des collections des XIXe et XXe siècles qu’elle quitte en 2000 pour le Musée d’Art Américain de Giverny où elle devient Directrice adjointe du centre européen de la Terra Foundation for American Art, la fondation dédiée à l’art américain dans le monde.
Directrice ensuite du LaM, le Musée d’art moderne, contemporain et brut de la métropole de Lille à Villeneuve d’Ascq de 2009 à 2016.
En 2017 elle a été nommée Directrice-conservatrice du musée d’arts de Nantes.