Пичаи родился в Ченнаи, (Индия). Получил диплом бакалавра технических наук в Индийском технологическом институте в городе Харагпур в области металлургии (бакалавр техники). Он получил степень магистра в Стэнфордском университете в области материаловедения и инженерии и степень MBA в Уортонской школе бизнеса, где он стал участником программы для талантливых студентов Siebel Scholars и Palmer Scholar. Пичаи работал инженером и менеджером в Applied Materials и консультантом в McKinsey & Company.