Sonja Heiss studovala v letech 1998 až 2006 na Hochschule für Fernsehen und Film München (Vysoká škola pro televizi a film v Mnichově) v oboru dokumentární film. Současně byla v letech 1998 až 2004 činná jako castingová režisérka v reklamě. Od roku 2003 režírovala reklamní spoty, od roku 2005 společně s Janem Bonnym jako duo Sonny & Bonny. V roce 2003 se podílela jako asistentka režie na realizaci filmu Maren Ade Der Wald vor lauter Bäumen (Les nevidí pro stromy). Za své první dva filmy, zejména však za svůj první celovečerní film Hotel Very Welcome, získala řadu ocenění. Působí také jako autorka a hostující pedagožka v oblasti dokumentárního filmu a televizní publicistiky na Hochschule für Fernsehen und Film München.

Sonja Heiss žije v Berlíně.