Софья родилась в 1903 году в семье известного московского виолончелиста и педагога Абрама Могилевского. Сначала она занималась на фортепиано дома с отцом, потом окончила музыкальную школу Гнесиных и музыкальный техникум им. Глазунова, ей прочили блестящую музыкальную карьеру. Но поступив в 1928 году в Московскую консерваторию, несмотря на недовольство отца, Софья в 1932 году бросает учебу и уходит работать корреспондентом в московскую областную газету «За коллективизацию».
В это время из-под ее пера выходят первые рассказы и повести для детей: в 1935 году талантливая журналистка напишет книгу о подвиге челюскинцев «Лагерь на льдине», в 1936 году выйдет «Цыплячий сад». Познакомившись с командиром Чапаевской дивизии Иваном Кутяповым она выпустит повесть «Чапаенок» о мальчике, который участвовал в Гражданской войне. Но по-настоящему прославится начинающая детская писательница в начале 1941 года после публикации повести «Марка страны Гонделупы» о дружбе трех мальчишек.
Но на второй день Великой Отечественной войны ее мужа — инженера Александра Аронова арестовали, а через год — расстреляли. А Софью Могилевскую выслали на поселение в Марийскую республику, где она работала в детском доме в деревне Цыбинкур. Общаясь со ссыльными крымскими татарами, она начала писать повесть «Дом в Цыбинкуре», которая вышла лишь после реабилитации ее мужа и возвращения автора в Москву в 1949 году.
За свою литературную карьеру Софья Могилевская написала более 30 книг, по ее произведениям сняли д2 мультфильма — «Королева Зубная Щетка» и «Сказка о громком барабане», последний также был экранизировали. А в 1977 году режиссер Юлий Файт по повести «Марка страны Гонделупы» снял одноименную кинокартину. Умерла детская писательница в возрасте 78 лет в 1981 году.