София Асгатовна Губайдулина родилась в г. Чистополь Татарской АССР в 1931 году. Закончила Казанскую консерваторию по классу фортепиано (1954). По композиции училась у А. С. Лемана. В 1954 году переехала в Москву, где окончила консерваторию по классу композиции у Н. И. Пейко (1959), а затем аспирантуру у В. Я. Шебалина (1963).
Имя Губайдулиной становится известным в 70—80-х годах, когда ее произведения получают международное признание. С 1991 года Губайдулина живет и работает в Германии.