Sora Amamiya foi apresentada à profissão seiyuu no ensino médio por um amigo que gostava de anime. Ela decidiu se tornar uma seiyuu depois de ver os papéis de voz de Miyuki Sawashiro. Em 2011, Amamiya passou na 2ª Music Rayn Super Seiyuu Audition e ingressou na agência de talentos. Ela estreou no ano seguinte dublando personagens secundários em Aikatsu !, Shinsekai yori, e Tonari no Kaibutsu-kun. Amamiya ganhou seu primeiro papel principal em Isshuukan Friends. em 2014. Mais tarde naquele ano, ingressou na unidade TrySail com seiyuu Momo Asakura e Shiina Natsukawa, que passaram na mesma audição do Music Rayn. Amamiya foi nomeada vencedora do prêmio de Melhor Atriz Nova no 9º Prêmio Seiyuu. Ela é apelidada de Ten-chan, pois seu nome também pode ser lido como "Dez".