Kada je izbio Prvi balkanski rat 1912. godine, Sofija je odlučila da se prijavi kao dobrovoljac u srpsku vojsku, koja je krenula u oslobađanje srpskih zemalja od turske vlasti. Ona je uspela da ubedi komandanta da je primi u svoju jedinicu, iako je bila žena. Ona je dobila uniformu i pušku, i krenula u rat. Ona je učestvovala u borbama na Kumanovu, Bitolju, Bregalnici i Bunu. Pokazala je izuzetnu hrabrost i veštinu u rukovanju oružjem, i zadobila poštovanje i divljenje svojih saboraca. Ona je takođe pomagala ranjenicima i bolesnicima, pružajući im prvu pomoć i negu.
Nakon Prvog balkanskog rata, Sofija se vratila u Beograd, gde je nastavila svoje školovanje. Ona je upisala Višu žensku školu, gde je učila o domaćinstvu, ručnom radu, kuvanju i šivenju. Međutim, ona je i dalje sanjala o ratu i avanturama, i čeznula za novim podvizima. Kada je izbio Drugi balkanski rat 1913. godine, Sofija se ponovo prijavila kao dobrovoljac, i ponovo otišla na front. Ona je ovog puta ratovala protiv bugarske vojske, koja je napala Srbiju i Grčku. Ona je učestvovala u borbama na Bregalnici, Kočanima i Kumanovu.
Posle Drugog balkanskog rata, Sofija se opet vratila u Beograd, gde je završila Višu žensku školu. Ona je sada bila poznata i slavna kao srpska heroina, koja je dobila nadimak "srpska Jovanka Orleanka". Ona je bila gost na mnogim svečanostima i prijemima, gde je upoznavala ugledne i značajne ljude. Ona je takođe bila predmet divljenja i obožavanja mnogih mladića, koji su joj slali pisma i cveće. Međutim, ona je odbijala sve njihove ponude i udvaranja, jer je volela samo jednog čoveka - svog komandanta, koji je bio oženjen i imao decu.
Kada je izbio Prvi svetski rat 1914. godine, Sofija se treći put prijavila kao dobrovoljac, i treći put otišla u rat. Ona je sada ratovala protiv austrougarske vojske, koja je napala Srbiju.
Ona je branila Beograd od prvog neprijateljskog napada, i učestvovala u borbama na Ceru, Drini i Kolubari. Ona je bila ranjena nekoliko puta, ali je nastavljala da se bori. Ona je takođe bila zarobljena od strane neprijatelja, ali je uspela da pobegne i da se vrati u svoju jedinicu. Ona je bila svedok stradanja i patnje srpskog naroda, koji je bio izložen neprijateljskoj okupaciji, gladi, bolestima i progonu.
Nakon rata, Sofija je radila kao nastavnica u gimnaziji. Pisala je memoare, u kojima je opisala svoje ratne doživljaje i avanture. Objavila je knjigu pod naslovom "Moji ratni dani", koja je postala bestseler i klasik srpske ratne književnosti.
Dobila je mnoga priznanja i nagrade za svoje ratne zasluge, među kojima su Albanska spomenica, Orden Karađorđeve zvezde, Orden belog orla i Orden Svetog Save.
Sofija Jovanović je umrla 1979. godine u Beogradu, u 84. godini života.
NJena smrt je bila veliki gubitak za srpski narod i državu, koji su je cenili i poštovali kao svoju heroinu i junakinju.