Après des études universitaires en Histoire, Sophie Rousseau se forme au théâtre par une fréquentation assidue des salles de spectacle et la participation à des ateliers dirigés notamment par Dominique Surmais, Jean-Michel Rabeux, la Cie Hendrick Van der Zee, Stephan Suschke ou Catherine Epars. Elle réalise ensuite de nombreux assistanats à la mise en scène : Lorent Wanson, Groupov, Pietro Varrasso, Alain Barsacq et, surtout, Jean-Michel Rabeux dont elle est l’assistante de 1999 à 2007.
En 2003, elle réalise à La Rose des Vents (Villeneuve d’Ascq) sa première mise en scène : Notre besoin de consolation est impossible à rassasier, de Stig Dagerman. Trois ans plus tard, elle signe un second travail : Médée-Matériau, de Heiner Müller.
En 2007, elle devient artiste associée à La Rose des Vents – Scène Nationale de Lille Métropole et crée C’est trop délicieux pour être de chair et d’os, une adaptation de Roméo et Juliette de William Shakespeare.
En 2009, elle entame à La Rose des Vents et à La Ferme du Buisson, un laboratoire de recherche à partir de textes de Jean Genet, d’Ulrike Meinhof, de Franca Rame et de Dario Fo. Un processus qu’elle poursuit en entrant en résidence à L’L en mai 2010 et qui aboutit en novembre de la même année à la création de Quel chemin reste-t-il que celui du sang ?, à La Rose des Vents.
Juin 2011, elle entame un second processus de recherche à L’L et surfe entre deux explorations principales : Hansel et Gretel, Bukowski ou Il n’y a pas d’âge pour ça…