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Sonia Faidi commence le théâtre à l'âge de sept ans au conservatoire. Elle poursuit ensuite sa formation au Cours Florent en parallèle d'une licence de journalisme, avant d'intégrer la Classe Libre.
Sonia Faidi fait ses premiers pas à l'écran dans la série Les Livreurs, réalisée par Raphaël Chiche. Elle joue ensuite Yasmine dans Caro Nostra, série fantastique créée par ElDiablo et Jean-Pierre Pascaud diffusée sur France.tv Slash.
En 2023, Sonia Faidi obtient son premier rôle dans un long métrage avec Avant que les flammes ne s'éteignent, premier film de Mehdi Fikri. Elle interprète Nour, la sœur de Malika, jouée par Camélia Jordana. Elle figure parmi les seize comédiennes présélectionnées dans la catégorie des Révélations féminines pour les César 2024.
En 2024, Sonia Faidi apparaît dans la série britannique Prime Target, diffusée sur Apple TV+.
La même année, elle joue dans le court métrage Après le soleil de Rayane Mcirdi, présenté à la Quinzaine des cinéastes lors du Festival de Cannes 2024,.
En 2025, elle joue dans Les Orphelins, film d'action réalisé par Olivier Schneider, dans lequel elle interprète Leïla Lakti. Elle donne notamment la réplique à Alban Lenoir et Dali Benssalah.
