Pichai se je pridružil Googlu leta 2004, kjer je vodil proizvodno upravljanje in inovacijske napore za paket Googlovih programskih izdelkov za stranke, vključno z Google Chrome in Chrome OS, poleg tega pa je bil v veliki meri odgovoren za Google Drive. Nadaljeval je nadzorovati razvoj različnih aplikacij, kot sta Gmail in Google Maps. 19. novembra 2009 je Pichai predstavil Chrome OS; Chromebook je bil izdan za preskus in testiranje leta 2011 in izdan javnosti leta 2012. 20. maja 2010 je napovedal odprt vir novega video koda VP8 s strani Googla in predstavil nov video format, WebM. 13. marca 2013 je Pichai dodal Android na seznam Googleovih izdelkov, ki jih obvladuje.
2004, kjer je vodil proizvodno upravljanje in prizadevanja za inovacije za paket Googleovih izdelkov za programsko opremo za stranke,