W lecie 1798 poznała studiującego w Jenie Clemensa Brentano, któremu umożliwiła pierwsze publikacje. Lato 1800 spędziła u krewnych w Camburgu. Tam redagowała trzy dzienniki literackie, publikowała wiersze, napisała kilka opowiadań oraz dokończyła swoją powieść Amanda und Eduard. Fragmenty powieści były ukazywane w "Die Horen" Schillera.
Z dniem 12 grudnia 1802 odnowiła związek z Brentano, z którym miała romans już podczas pierwszego małżeństwa. Mereau zdecydowała się na ślub, kiedy zaszła w ciążę w listopadzie 1803. W maju 1804 urodziła Achima Ariela. Chłopiec zmarł 6 tygodni po urodzeniu. Małżeństwo Sophie i Clemensa było pełne kłótni, a para większość czasu spędzała osobno. W maju 1805 na świat przyszło czwarte dziecko poetki, które zmarło kilka tygodni później. W piątej ciąży kobieta poroniła i również zachorowała. W tym okresie Mareau nawróciła się na katolicyzm.
Zmarła w wieku 36 lat w połogu z powodu krwotoku po urodzeniu szóstego dziecka. Jej córka z pierwszego małżeństwa, Hulda, została pod opieką Brentano.
Mereau była rówieśniczką Immanuela Kanta.