Padukone wurde als Tochter von Ujjala und dem ehemaligen Badminton-Spieler Prakash Padukone in Kopenhagen geboren. Als Padukone elf Monate alt war, zog die Familie nach Bangalore.
Padukone begann zu modeln und erlebte ihren internationalen Durchbruch als neues Gesicht der Kosmetikmarke Maybelline. Ihre erste Hauptrolle spielte sie 2006 in dem Film Aishwarya. 2007 spielte sie die weibliche Hauptrolle in ihrem ersten BollywoodfilmOm Shanti Om. Für ihre Rolle der Shantipriya in diesem Film wurde sie mehrmals ausgezeichnet und zu einem gefragten Star. Zurzeit arbeitet sie an Priyadarshans Film Pirate und an einem neuen Projekt von Regisseur Siddharth Anand.
