Es de las artistas más destacadas del dance por su éxito mundial «Murder on the Dancefloor» que la colocó hasta la cima de su carrera tras haber triunfado con el sencillo «Groovejet (If This Ain't Love)» con Spiller y, por otro lado, con su grupo Theaudience.

Entre sus sencillos se destacan «Groovejet (If This Ain't Love)» (con DJ Spiller), «Murder on the Dancefloor», «Get Over You», «Music Gets the Best of Me», «Mixed Up World», «Catch You», «Heartbreak (Make Me A Dancer)» (con Freemasons), «Bittersweet», «Not Giving Up On Love» (con Armin van Buuren) y «Young Blood».

Mientras que estaba en el grupo, los lectores de la revista "Melody Maker" eligieron a Sophie como la "Cantante más Sexy del Rock".

Algunas de las canciones que Theaudience publicaron son I Gor The Wherewithal, If You Can't Do It When You're Young; When Can You Do It?, I Know Enough [I Don't Get Enough] y el hit A Pessimist Is Never Dissappointed, el sencillo más popular de todos los publicados.

En 2000, colaboró con el DJ Italiano Spiller en el sencillo «Groovejet (If This Ain't Love)», su primer trabajo discográfico después de Theaudience.

En el periódico "Metro Newspaper" recibió el noveno puesto en el concurso de la Mejor Canción del Momento, compitiendo con Madonna.

Su tercer sencillo, «Get Over You» / «Move This Mountain», fue publicado en junio de 2002 y alcanzó el n.º 3.

Su segundo álbum, Shoot From The Hip, fue publicado en octubre de 2003 y fue promocionado con dos sencillos.

A comienzos del 2005, Sophie participó con Busface en el sencillo «Circles (Just My Good Time)» con el pseudónimo de "Mademoiselle E.B.

Su tercer álbum, titulado Trip the Light Fantastic fue lanzado en mayo de 2007 y debutó en el número siete en el Reino Unido.

Para esta placa Sophie contó con la colaboración de un gran número de compositores y productores, como Fred Schneider del grupo The B-52s, el disc jockey francés Dimitri from Paris y la cantante Cathy Dennis, famosa por crear el gran éxito del 2001 de Kylie Minogue "Can't Get You Out Of My Head", el dúo Xenomania y otros.

«Me and My Imagination» debutó en el #23 de Reino Unido y tuvo un fallo en iTunes.

El tercer y último sencillo del disco fue la balada «Today The Sun's On Us», publicado en agosto de 2007.

[5]​ El lanzamiento del disco se pospuso numerosas veces hasta abril de 2011, cuando fue editado de forma independiente como Make a Scene, empujado por el sencillo «Bittersweet», también producido por Freemasons y que llegó al número 25 en Reino Unido.

La recepción crítica fue dispar y se objetó a la placa que tuviera diversas influencias poco unificadas.

Su primer sencillo fue «Come With Us» (julio de 2016), secundado por «Crystallise», «Wild Forever» (cuyo video fuera rodado en Puerto Vallarta, México) y «Death of Love» (con un video realizado en San Sebastián del Oeste, donde además se grabó una versión alternativa con mariachis).

[10]​ Su gran repercusión internacional la llevaron a anunciar un nuevo grandes éxitos, Songs from the Kitchen Disco, lanzado en septiembre de 2020.

[24]​[25]​ En 1998 aportó voces a "Black Holes for the Young" de la banda Manic Street Preachers.

«Fuck With You» de Bob Sinclar, lanzada como sencillo en Europa continental en 2011, se convirtió en un hit dance.

«Beautiful» de Mathieu Bouthier en 2012 fue lanzada como sencillo por Universal en Francia y algunos territorios europeos.

[27]​ En abril de 2014 Paul Oakenfold subió a su canal en YouTube una canción titulada «Become One» (Zero Gravity Edit), una colaboración entre Sophie Ellis-Bextor y el DJ DedRekoning, como parte de su Radio podcast llamado Planet Perfecto.

Una versión del clásico de New Order "True Faith" para el compilado BBC Radio 2: Sounds of the 80s.

En 2011, participó en el tema «Leave Me Out of It» de la banda británica The Feeling, incluido en el álbum Together We Were Made.

La canción fue utilizada para promocionar el álbum e interpretada junto a Ellis Bextor en televisión y algunos shows en vivo.

Colaboró nuevamente con The Feeling en 2022 en el sencillo «When You're Still Young» y en la banda sonora de Everybody's Talking About Jamie.

En 2020 comenzó su podcast, Spinning Plates, en el cual conversa con madres trabajadoras sobre maternidad, intereses personales y el mantenimiento de una carrea profesional.

[32]​ Desde 2020 también conduce por la Radio 2 de BBC el programa semanal Sophie Ellis-Bextor's Kitchen Disco, en el cual pasa música bailable.