Vaikka Sofia nousi varjoista vuoden 1682 dynastisten kamppailujen aikana, hänen aiemmat vaikutteensa voivat osaltaan selittää hänen nousuaan regentiksi. Edellisessä hallitsijanvaihdoksessa vuonna 1676 Sofia saattoi toimia veljensä Fjodorin etujen mukaisesti, sillä erilaisten huhujen mukaan hän oli tuolloin vedonnut isäänsä, kuolemaa tekevään tsaari Aleksei Aleksisiin, jotta tämä ei julistaisi Pietaria perillisekseen. Feodorin kyky johtaa Venäjää kyseenalaistettiin hänen heikon luonteensa ja huonon terveytensä vuoksi. Hänen henkiset kykynsä kehittyivät kuitenkin ajan mittaan varsin mukavasti, kun Simeon Polotski opetti häntä. Monet historioitsijat väittävät, että Feodor III:n lyhyen hallituskauden (1676-1682) aikana Feodor itse asiassa ”hallitsi sisarensa Sofian suojeluksessa”. Kun nuoren tsaarin Feodorin terveys alkoi heikentyä, yhä useammat henkilöt nousivat hänen neuvonantajikseen, ja Sofian vaikutusvalta väheni tasaisesti. Hän käytti hyväkseen hovia, joka ei koskaan ollut avoinna naiselle hänen tilanteessaan, ja hyödynsi suhteitaan, hankki liittolaisia ja suunnitteli virallisesti valtaistuimen varmistamista. Kun Feodor kuoli (7. toukokuuta 1682), Sofia palasi välittömästi poliittiselle näyttämölle. Hän osallistui veljensä hautajaisiin ja aiheutti samalla kohua. Sofian aikakaudella tsaarin naispuoliset sukulaiset pidettiin poissa hovista ja muilta poliittisilta alueilta, ja hautajaiset pidettiin perinteisesti ilman naisia. Sofia ryntäsi hautajaisiin, vaati läsnäoloaan ja käynnisti samalla tapahtumaketjun, joka johti hänen hallitsijuuteensa.
Fjodor ja Sofian suvun ympärille ryhmittynyt Miloslavski-puolue käytti hyväkseen Streltsin kansannousua (25. toukokuuta 1682) asettaakseen Sofian valtaistuimelle. Tsaari Aleksei oli jättänyt jälkeensä kaksi perhettä kahden vaimonsa kautta, ja kummallakin haaralla oli ainakin yksi miespuolinen perillinen. Koska Aleksein kahden vaimon klaanit olivat riidoissa keskenään, Sofia laati suunnitelman vallan varmistamiseksi itselleen ja perheelleen. Edistämällä täysveljensä Ivanin asemaa laillisena kruununperillisenä Sofia yritti vakuuttaa patriarkan ja boaarit siitä, että heidän olisi peruttava äskettäinen päätöksensä Pietarin kruunaamisesta. Hän vaati, että Pietarin julistaminen rikkoi monarkialakeja ohittamalla hänen veljensä, joka olisi ollut seuraava hallitsija, ellei Pietari olisi ollut kyvytön, ja ehdotti jaettua kruunua Iivanin ja itsensä kanssa. Kun hovi hylkäsi ehdotuksen nopeasti ja yksimielisesti, Sofia pyysi apua ja tukea lannistuneelta sotilasjoukolta, streltsyiltä. Ivanin oikeuksien epäoikeudenmukainen hylkääminen toimi katalysaattorina jo ennestään tyytymättömille ja turhautuneille joukoille. Useat seikat, kuten armoton motivaatiotaktiikka ja levon puute, ajoivat streltsyn väkivaltaisesti vastustamaan Pietarin ”epäoikeudenmukaista” valintaa. Kun taistelut loppuivat ja Pietarin elämä jäi ikuisiksi ajoiksi Naryshkinin sukulaisten vuodattaman veren arpeiksi, streltsyt saavuttivat alkuperäiset vaatimuksensa. 25. kesäkuuta 1682 streltsykapinan jälkeen patriarkka Ioakim kruunasi 25. kesäkuuta 1682 epäpätevän Iivaanin vanhemmaksi tsaariksi (Iivana V) ja Pietarin, joka oli vasta yhdeksänvuotias, nuoremmaksi tsaariksi. Sofiaa oli pidetty Feodorin kuollessa hallitsijasuvun ainoana älyllisesti kypsänä jäsenenä, joten hän oli suosikki hallitsemaan lapsen Pietarin ja kyvyttömän Iivanin puolesta. Feodorin rinnalla hankkimiensa poliittisten ja käytännöllisten tietojen avulla Sofia vakuutti aateliset ja patriarkan kyvystään hallita Venäjää. Kuten Sofia oli järjestänyt ennen tsaari Feodorin kuolemaa, Vasili Golitsyn asetettiin tosiasialliseksi hallituksen päämieheksi, joka toteutti suurimman osan politiikasta hänen hallituskautensa aikana.