Sönke Zaehle studierte Geoökologie und Umweltwissenschaften in Braunschweig und Norwich und promovierte an der Universität Potsdam und am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung. Nach seiner Postdoktorandenzeit am Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement in Gif-sur-Yvette war er ab 2008 als Gruppenleiter am Max-Planck-Institut für Biogeochemie tätig. Zaehles Forschung wurde unter anderem von der Europäischen Kommission (EK), der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), Microsoft und der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert. Er erhielt mehrere Auszeichnungen, darunter den Heinz-Maier-Leibnitz-Preis der DFG. Er ist Mitautor des 6ten Sachstandberichts des Weltklimarats IPCC und leitet derzeit das vom Europäischen Forschungsrat (ERC) geförderte Consolidator-Projekt QUINCY.