Shriya Pilgaonkar bir oyuncu ve her ikisi de oyuncu olan Sachin Pilgaonkar ve Supriya Pilgaonkar'ın tek çocuğu olan Pilgaonkar, çocukken Kathak öğrenmiştir. Profesyonel bir yüzücü olarak eğitim aldı ve eyalet düzeyinde yarışarak 7 yaş altı ve 9 yaş altı kategorilerinde altın madalyalar kazandı.Mumbai'deki St Xavier Koleji'nden Sosyoloji alanında lisans derecesini tamamladı. Üniversitedeyken, dilbilimci veya çevirmen olmayı düşündüğü için Japonca dersleri aldı.Pilgaonkar'ın ilk işi beş yaşındayken çocuk oyuncu olarak oynamak oldu. Babasının yönettiği popüler bir Hint komedi dizisi olan Tu Tu Main Main'de (1994) başrolde annesiyle birlikte oynadı ve profesyonel film yapımcılığına adım atması Harvard yaz okulunda başladı. Burada senaryo uyarlama eğitimi aldıktan sonra FTII'de film takdiri kursuna devam etti.2013 yılında babasının yazdığı, yönettiği ve yapımcılığını üstlendiği bir Marathi filmi olan Ek Kulti Ek (2013) ile beyaz perdeye giriş yaptı. İlk filmiyle Maharashtra Eyalet Hükümeti En İyi İlk Kadın Oyuncu Ödülü (2013) de dahil olmak üzere altı ödül kazanan Pilgaonkar, birkaç film ve sahne projesinde daha yer aldıktan sonra Oscar ödüllü yönetmen Claude Lelouch'un yönettiği Fransız filmi Bir Kadın + Bir Erkek'te (2015) rol aldı.Pilgaonkar Bollywood'daki ilk çıkışını 2016 yılında Yash Raj Films bayrağı altında Maneesh Sharma'nın yazıp yönettiği ve Aditya Chopra'nın yapımcılığını üstlendiği Shah Rukh Khan'lı Hayran (2016) ile yaptı. 2018'de Amazon Prime India web dizisi Mirzapur'da (2018) yer alarak popüler bir yüz haline geldi. Bunu The Gone Game (2020), Crackdown (2020), Suçlu Zihinler (2022) ve The Broken News (2022) gibi birkaç dizi daha takip etti. Yıllar içinde Jai Mata Di (2017), linkHouse Arrest (2019), Bhangra Paa Le (2020) ve linkKaadan (2021) gibi filmlerin bir parçası oldu.