Då makarna bodde på Tatoi 1916 bröt en mystisk eldsvåda ut som förstörde stora delar av palatset och mycket av skogen omkring det. Sofia sägs ha tagit tag i sitt yngsta barn, Katharina och sprang flera kilometer med henne i sina armar. Elden varade i 48 timmar och misstänktes vara mordbrand. Paret lämnade Grekland 11 juni 1917, efter att Konstantin tvingats abdikera till förmån för sin son Alexander på grund av sin tyskvänliga neutralitetspolitik under första världskriget, och de gick i exil i Schweiz. Makarna återkallades till tronen kort efter sonen Alexanders död av ett infekterat apbett år 1920. Hennes make tvingades att abdikera en andra gång efter nederlaget i kriget mot Turkiet 1922, och dog året därpå.