Hon studerade vid Westridge School for Girls (Pasadena), University of Southern California. Hon var medlem i Kappa Kappa Gemma föreningen där hon tjänstgjorde som "Social Chair". Hon studerade vid USC i 3 år innan hon fick rollen som Brooke Davis i serien One Tree Hill (2003).

2000, var hon drottning i Tournament of Roses Parade.

Hon gjorde sitt första stora framträdande i komedin Van Wilder. Sen dess har hon medverkat i många Tv-serier såsom Nip/Tuck, Sabrina tonårshäxan och Punk'd. 2003 fick hon rollen som Brooke Davis i tv-serien One Tree Hill. Det var i denna serie som hon fick sitt genombrott.

Mellan säsongerna av One Tree Hill har hon spelat in ett antal filmer såsom, Supercross, Stay Alive, John Tucker Must Die och The Hitcher.

Hon fick "Rising Star" - priset vid Vail Film Festival för hennes skådespeleri i The Hitcher. Hon har också vunnit 3 priser vid Teen Choice Awards-galan för John Tucker Must Die och The Hitcher.



Den 16 april 2005 gifte sig Sophia med skådespelaren Chad Michael Murray, sin motspelare i One Tree Hill. De hade varit tillsammans i mer än två år innan de gifte sig i Santa Monica. Men sen meddelade de att de skulle skilja sig den 26 september 2005, efter bara 5 månader som gifta. Sophia sa till domstolen att hon blivit bedragen och äktenskapet upplöstes. I december 2006 var Bush och Murrays skilsmässa genomförd. Sophia inledde sedan en relation med motspelaren i Stay Alive, Jon Foster efter skilsmässan fram till augusti 2007.Senare, var det rykten om att Sophia och Dallas Cowboys Quarterbacken Tony Romo var tillsammans. De sågs enligt rykten tillsammans vid ett antal gånger i Texas.

I december 2007 meddelades det av Rush & Molloy i New York Daily News att Sophia nu hade blivit tillsammans med motspelaren James Lafferty, Sophia nekade dock till detta. I maj 2008 kom det foton på Lafferty och Bush vid Los Angeles International Airport (LAX), vilket tillförde nytt bränsle till spekulationerna. Den 27 oktober 2008 bekräftade Murray att det fanns en relation mellan Bush och Lafferty. "Sophia och jag är tillräckligt proffisionella och mogna för att gå igenom detta", sa Murray. "Och nu det är bara lätt. Vi är bara vänner. Och hon har James, och James och jag är vänner."

I februari 2008, gjorde Sophia flera framträdande i Texas för att stödja Barack Obamas kampanj i primärvalet. Hon framträde även i Dallas, Fort Worth och Waco med skådespelaren Adam Rodriguez. Framträdandena ägde mest rum på collegecampus, där de försökte få unga personer involverade i politiken