Когда в сентябре 1939 года началась война, Грей добровольцем пошел в Королевские военно-воздушные силы Великобритании. Софка впала в депрессию. Она начинала день с вина. Впоследствии женщина утверждала, что сбежала во Францию, откликнувшись на зов матери, у которой не хватало денег (на морфий, если уж говорить начистоту), но правда, судя по всему, заключалась в том, что ей просто необходимо было развеяться. Софка никогда не относилась к тому типу женщин, которые любят менять подгузники и вытирать сопливые носы. Отправиться во Францию, когда нацисты уже стучали в ее двери, было вполне в духе Софки. Она приехала в Париж как раз вовремя, чтобы увидеть немецкое вторжение и капитуляцию Франции. Княжна очутилась в охваченном паникой городе среди миллионов таких же беспомощных, как она. Более того, будучи британской подданной, Софка автоматически становилась в глазах немцев врагом. В дневнике, который она вела для мужа Грея, есть запись от 5 декабря, в которой рассказывается о том, что один русский знакомый собирается помочь ей пробраться в неоккупированную страну. Три дня спустя Софка писала: «Дорогой! Я тебя люблю. Сегодня ужасно холодно. Гололедица. Плохо. Спокойной ночи, родной. Пожалуйста, вспоминай меня чаще». Это последняя запись. На следующий день Софку арестовали. Она успела прихватить с собой шубу, книгу «Братья Карамазовы» и купить буханку хлеба у булочника. Ее посадили в конвоируемое помещение, а оттуда отправили на железнодорожный вокзал.
Трое суток Софка ехала вместе с десятками других женщин, имевших несчастье обладать британскими паспортами, в вагоне третьего класса. Прибыли они в Безансон. Женщин разместили в продуваемых насквозь бараках, которые нацисты превратили в импровизированный лагерь для заключенных. Несмотря на тяжелые условия, Софка там освоилась. Выступив от имени своих подруг по несчастью, она сумела добиться горячего душа и составила расписание дежурств. Ее назначили chef de chambre (главной по «общежитию»). Софка распоряжалась расходом топлива и распределением еды. Спустя полгода женщин перевели в «Гранд-отель» Виттеля, популярного бальнеологического курорта, который нацисты, реквизировав, превратили в образцово-показательный концлагерь, искусное опровержение всех тех «слухов» об ужасах концентрационных лагерей, которые появлялись в прессе демократических стран.
В Виттеле выживание не было ежедневным уделом заключенных. Софка читала лекции по русской литературе, организовала драматический кружок, ставивший пьесы Шекспира, и преподавала русский и английский языки. Она вела активный образ жизни, закрутила по крайней мере один лесбийский романчик, допоздна засиживалась, играя в карты, и, как вспоминала одна ее подруга, никогда не позволяла себе раскисать. Здесь Софка повстречала настоящих коммунистов, членов партии, которые убедили женщину, что коммунизм – не совсем мафия, как она прежде думала. «Я почувствовала, что эта идеология в будущем имеет все шансы подарить человечеству справедливое сосуществование», – писала она позже. Вскоре Софка стала членом подпольной коммунистической ячейки. Она передавала нужную информацию и помогала готовить побеги своим товарищам.
В июне 1942 года «идиллии» Софки пришел конец: она узнала о том, что ее муж пропал без вести. В сентябре того же года ей сообщили, что Грей, скорее всего, погиб. Женщина не вставала с постели и отказывалась есть. Ее перевели в лагерную больницу. Смерть мужа потрясла Софку, но она нашла утешение в объятиях Изи, еврейского узника, посаженного в лагерь в 1943 году вместе с четырехлетней дочерью и матерью. Жену Изи убили нацисты. Когда настал день отправки всех евреев в концентрационные лагеря, у Изи был шанс сбежать, но только одному, без семьи. Он предпочел отправиться на верную смерть. Горе Софки переродилось в ярость. Она сообщила Сопротивлению о том, что ожидает евреев, о том, что шестнадцать человек попытались покончить жизнь самоубийством, но не уезжать из Виттеля, о том, как она выкрала новорожденного младенца, накачала его лекарствами и, завернув в одеяло, вынесла в аптечке после того, как его мать послали на смерть. Союзники на эту информацию никак не отреагировали. Софка делала все, что могла. В 1944 году, когда ей и еще некоторым заключенным позволили покинуть лагерь, женщины вынесли с собой списки польских заключенных, зашитые под подкладками пальто. Уже после смерти Софки ее помощь евреям Виттеля была признана Институтом памяти Холокоста в Израиле.