Născută la Fălticeni, cu tatăl casier la BNR Fălticeni și mama casnică, Sofia Ionescu-Ogrezeanu are norocul să studieze Facultatea de Medicină Umană din București și apoi să lucreze alături de personalități precum Francisc Rainer, Prof. George Emil Palade, Prof. Alfred Rusescu, Prof. N. Ionescu-Sisești.
După un prim stagiu de practică la oftalmologie și un al doilea în calitate de medic de circă rurală în comuna Baia, o localitate de lângă Fălticeni, începând cu 15 octombrie 1943 Sofia Ionescu-Ogrezeanu efectuează un stagiu de internat in Serviciul de Neurochirurgie din Spitalul nr. 9 din București, intrând în prima echipǎ neurchirurgicalǎ, consideratǎ echipa de aur, alături de prof. dr. Dimitrie Bagdasar, întemeietorul neurochirurgiei românești și doctorii Constantin Arseni și Ionel Ionescu, cel care avea să-i devină și soț.
Potrivit Sofiei Ionescu-Ogrezeanu, aceasta a recunoscut (într-un interviu TVR cu Eugenia Voda), că a fost prima femeie neurochirurg, nu din lume, ci din sud-estul Europei.
Anul 1944, un an în care bombardamentele asupra Bucureștiului au produs mulți morți și răniți, a creat un context în care viața unui copil atârna de necesitatea unei intervenții chirurgicale de maximă urgență, tocmai când nici un medic nu era disponibil.
În calitate de tânără studentă, Sofia Ionescu-Ogrezeanu s-a oferit să-l opereze pe acel copil, intervenție care s-a dovedit salvatoare. Acea operație i-a decis Sofiei Ionescu-Ogrezeanu viața timp de 47 de ani de neurochirurgie, schimbându-i complet cariera (n.r. Sofia Ionescu-Ogrezeanu se aștepta la o viață liniștită de medic internist la Fălticeni).