Urodziła się w Kopenhadze. Rodzina Padukone przeniosła się do Bangalore, gdy Deepika miała 11 miesięcy. Ojciec Deepiki, Prakash, był graczem badmintona międzynarodowej rangi, a jej matka prowadzi biuro podróży. Padukone ma młodszą siostrę Anishę (ur. 1991). W latach licealnych grała w badmintona i była członkiem klubu swojego ojca, jednak rzuciła badminton z powodu szkolnych egzaminów. Ukończyła Sophia's High School i Mount Carmal Junior College w Bangalore. Pierwszy rok uzupełniających studiów magisterskich ukończyła przez kursy korespondencyjne[2].
W 2006 roku zadebiutowała w filmie Aishwarya, występując u boku Upendry. Za rolę w filmie Om Shanti Om (2007), gdzie wystąpiła u boku Shah Rukha Khana, otrzymała indyjską Nagrodę Filmfare za najlepszy debiut żeński. W 2013 w filmie Chennai Express ponownie zagrała w duecie z Khanem.
W 2006 zdobyła dwa trofea "Idea Zee F Awards: Female Model of the Year" i "Fresh Face of the Year".