Във фокуса на вниманието София Арвидсон попада през 2001 г., когато играе във финалната среща на „Откритото първенство на Австралия“ за девойки. Тя губи тази среща от бъдещата водачка в световната ранглиста Йелена Янкович с резултат 6:2, 6:1. В професионалната си кариера шведската тенисистка има спечелени 18 титли на сингъл от състезания, провеждащи се под егидата на Международната тенис-федерация (ITF) и 12 титли на двойки. Първата си титла на сингъл от WTA-календара, София Арвидсон печели на 25 февруари 2006 г., когато във финала надиграва полякинята Марта Домаховска с резултат 6:2, 2:6, 6:3.
На 19 септември 2010 г., София Арвидсон заедно със своята сънародничка Йохана Ларсон печели титлата на двойки на турнира „Бел Чалъндж“ в Квебек. Във финалната среща двете шведски тенисистки надделяват над американката Бетани Матек-Сандс и чешката ѝ партньорка Барбора Захлавова-Стрицова с резултат 6:1,2:6,10:6.
На 25 февруари 2012 г., София Арвидсон печели своята втора шампионска титла на сингъл от турнир, провеждан под егидата на Женската тенис-асоциация. Това се случва във финалната среща от надпреварата в американския град Мемфис, където шведската тенисистка побеждава представителката на Нова Зеландия-Марина Еракович с резултат 6:3 и 6:4.