Kovalevsky var född i Moskva som dotter till en general och godsägare. Hon blev Europas första kvinnliga professor och erhöll 1888 den största vetenskapliga utmärkelse som någonsin tilldelats en kvinna, Franska Vetenskapsakademiens Bordin-pris.
Hon disputerade 1874 i Göttingen på tre avhandlingar, varav den mest betydelsefulla handlade om partiella differentialförskjutningar. Hon fick en dotter med professorn i geologi vid universitetet i Moskva, Vladimir Kovalevsky, som dog 1884. Samma år blev Sonja Kovalevsky på tillskyndan av matematikprofessorn Gösta Mittag-Leffler (bror till Anne Charlotte Edgren Leffler) utnämnd till professor i matematisk analys vid Stockholms Universitet.
Som ung kände hon Dostojevskij och George Eliot och umgicks i nihilistiska och socialistiska kretsar. I Stockholm lärde hon känna den tidens radikaler, däribland Ellen Key, och skrev tillsammans med Anne Charlotte Edgren Leffler dubbeldramat Kampen för lyckan vars andra utopiskt socialistiska del hette Hur det kunde ha varit. Dramat kom ut 1887 under signaturen K.L. Den självbiografiska romanen Ur ryska lifvet. Systrarna Rajevski, 1889, blev en stor succé och översattes till åtta språk. Hennes sista roman, Vera Vorontzoff, som utkom postumt 1892, handlar om en kvinnlig nihilist och efter samråd med Ellen Key färdigställdes den av Anne Charlotte Edgren Leffler.
Litteratur om författaren: ett urval
Arne Holmberg: Ur litteraturen om Sonja Kovalevsky, 1964
Ann Hibner Koblitz: A convergence of lives: Sofia Kovalevskaia: scientist, writer, revolutionary, 1993
Vadim B. Kuznetsov (red): The Kowalevski property, 2002
Anne Charlotte Edgren Leffler: Sonja Kovalevsky, 1892
Gunnel Weidel Randver: Sonja Kovalevsky, 1981