Sophie Broustal stammt aus einer alten bretonischen Familie, die nahe Trappes ansässig war. Sie nahm bei Francis Huster Schauspielunterricht und stand kurz davor, an einem Konservatorium ein Schauspielstudium zu beginnen, als sie eine Rolle in dem von Christian Vincent inszenierten Filmdrama Die Verschwiegene (1990) an der Seite von Fabrice Luchini und Judith Henry erhielt, sodass sie ohne Ausbildung eine Filmkarriere begann. Später spielte sie auch mehrmals Theater.
Broustal ist mit dem Schweizer Schauspieler Bruno Todeschini verheiratet und hat mit ihm seit 2006 ein gemeinsames Kind.
