Zsófia osztrák főhercegnő, vagyis Sophie Friederike Dorothea Maria Josepha, Ferenc József és Sisi első gyermeke 1855. március 5-én született Bécsben, s még aznap meg is keresztelték.
A tizenhét éves Sisi gyorsan teherbe esett, s Zsófiát hamarosan követte egy másik kislány, Gizella is.
Az első szülés után, Zsófia főhercegné, akiről az újszülött az első keresztnevét kapta, s aki egyébként valóban a keresztanyja is volt, szinte azonnal elvette a császárnétól a gyermeket.
Nem titkolta, hogy magát Sisit is gyereknek tartja, s nem tartja alkalmasnak egy gyermek nevelésére. Mindez csak erősödött, amikor a második kislány is megszületett.
Ráadásul Sisi sokkal közvetlenebb volt, mint amilyen viselkedést az osztrák császári udvar etikettje megkívánt, s a főhercegné szerette volna maga felügyelni az elvárásainak megvalósulását.
A császárné egyszer megjegyezte: "Azonnal elvette tőlem a gyermekeimet. Csak akkor engedték meglátogatni őket, amikor Zsófia beleegyezését adta. Mindig ott volt, amikor meglátogattam a gyerekeket."
Sisi könyörgött Zsófiának és férjének Ferenc Józsefnek is, de hiába. A kislányok neveltetését a császár anyja irányította, s az anya csak ritkán látogathatta meg. A császárné ezért azt találta ki, hogy a gyermekeit is magával viszi utazásaira, így kiszabadulnak az udvar fogságából - ő és a gyerekek is. Végül ez lett Zsófia főhercegnő veszte.
Sisi vagyis Erzsébet császárné nagyon szerette Magyarországot és a magyarokat, azért amikor Zsófia kétéves lett, azt javasolta férjének, hogy tegyenek egy körutazást Magyarországon, a kislányokkal együtt. A császár szeretett volna kedvezni feleségének, ezért elfogadta a javaslatot, így 1857 tavaszán egy magyarországi körútra indultak.
A császári pár 1857 május elején érkezett meg Budára, ahol a Budavári Palotában szálltak meg. A császárné május 12-én délután szokás szerint kilovagolt a budai hegyekbe (ahogyan 460 évvel korábban Mária királynő is megtette), de különösebb baj nélkül hazaért. Ezután színházba mentek, de estére Gizella belázasodott a palotában. Az orvosok a fogzásra gyanakodtak, így megnyugtatták az aggódó császárnét. Éjszaka azonban lázgörcs támadta meg a kislányt, a szülők úgy döntöttek, hogy a másnapra tervezett indulást elhalasztják. Pár nap múlva Gizella jobban lett, s mindenki megnyugodott. Május 17-én azonban Zsófia lázasodott be, s nála is a fogzásra gyanakodtak. Mivel másnapra jobban lett, a szülők a két gyermeket Budán hagyták, majd május 23-án megnyugodva indultak el a körútra. Érintették Szegedet, Kecskemétet, Gyulát, Nagyváradot és Debrecenbe is eljutottak.
tt kapták a táviratot 1857. május 27-én, hogy a kétéves Zsófia állapota romlott. A császári pár másnap kora reggel visszaindult Budára, s 1857. május 29-én délelőtt 11 óra körül oda is értek. A kis főhercegnő állapota tovább romlott, egyre jobban küzdött a túlélésért, de sajnos a legyengült szervezete nem tudott megbírkózni a kórral. Amikor édesanyja a karjaiba vette még magánál volt, de a láz miatt hamarosan öntudatlan állapotba került. Hosszú küzdelem után este kilenc óra és fél tíz között (az egyes források különböző időpontokat adnak meg) a kislány kilehelte lelkét édesanyja karjaiban.
A halál okáról szintén többfajta feltételezés van a szalmonellás fertőzéstől a tífuszos lázig, de talán az utóbb említett a legvalószínűbb.
A kislány holttestét 1857. május 31-én felravatalozták a budai várkápolnában, majd másnap egy különvonattal visszavitték Bécsbe. Bécsben a négymázsás koporsót egy vörös bársonnyal fedett ravatalra helyezték, majd egy hatfogatú udvari kocsi szállította a császári kriptába. Mivel ez éjszaka történt, két császári katona lámpással a kézben vezette fel a kocsit, amelyet hat hófehér ló húzott.
Zsófia korai halála egész életében végigkísérte Sisit, aki teljesen összeroppant a csapás alatt. Mindezt nem segítette, hogy anyósa közvetve őt tartotta felelősnek a kicsi haláláért. Sisi tudat alatt bizonyos értelemben egyet is értett vele, ezért bezárkózott lakosztályába, s szinte senkit nem engedett a maga közelébe. Olykor hosszú órákra kilovagolt, ahonnan teljesen kimerülve tért vissza - ő így gyászolt. Később fiát is hamar elvesztette, ahogyan Eugénia francia császárné is fiatalon vesztette el egyetlen gyermekét.
A kis főhercegnő halála azonban azt a kérdést megoldotta, hogy ki nevelje a gyerekeket, hiszen Sisi nem volt abban az állapotban, hogy Gizellával foglalkozhasson. Ez az állapot még Rudolf születéskor is fennállt, így Gizellát és Rudolfot tulajdonképpen Zsófia főhercegné nevelte fel. Talán ez a depressziós hangulat látszódott meg Rudolf életén és viselkedésén is.
A császárné haláláig egy karkötőt viselt Zsófia emlékére, s lakosztályában mindig ott volt a kislány portréja. (A lenti kép Zsófia halála után készült a két kislányról és az édesanyjukról, s a falon a kislány portréja látható.)
