Kerjaya awal (2004-08)

Kajal membuat debut lakonannya dalam filem Bollywood 2004, Kyun ...! Ho Gaya Na, di mana dia memainkan watak sampingan sebagai kawan Diya. Kemudian, beliau dipilih untuk memainkan watak utama dalam filem tamil, Bommalattam, arahan pengarah veteran Bharathiraja. Tetapi, filem ini tergendala selama 4 tahun dan akhirnya masuk panggung pada pertengahan tahun 2008. Dia membuat debut beliau dalam industri filem Telugu sebagai pelakon utama dalam filem 'Lakshmi Kalyanam. Kemudian pada tahun yang sama, Kajal muncul dalam Chandamama arahan Kroshna Vamsi, yang dibuka kepada ulasan yang positif dan menjadi filem pertama yang berjaya bagi Kajal. Pada tahun 2008, filem tamil pertama Kajal masuk panggung iaitu filem, Pazhani. Selain itu , Kajal juga berlakon dalam dua lagi filem Tamil iaitu filem komedi-thriller arahan Venkat Prabhu, Saroja dan filem Bommalattam. walaupun filem-filem tamil ini menjadi komersial dan kejayaan kritikal, ia gagal untuk meningkatkan kerjaya Kajal.

Magadheera dan kemasyhuran dalam Industri Perfileman Telugu (2009-11)

Pada tahun 2009, Kajal berlakon dalam 4 buah filem. Iaitu filem Modhi Vilayadu (Tamil), Magadheera (Telugu), Ganesh Just Ganesh (Telugu) dan Arya 2 (Telugu). Filem Modhi Vilayadu mendapat ulasan barcampur-campur dari pengkritik dan gagal dari segi kewangan.

Kajal kemudian berlakon dalam filem Cereka Sejerah, Magadheera. Filem ini merupakan filem paling termahal yang pernah dhasilkan dalam sejarah Industri Telugu pada masa itu. Dalam filem ini, beliau berlakon bersama Ram Charan Teja, yang menyaksikan beliau memainkan peranan berganda buat kali pertama.Filem yang diarahkan oleh SS Rajamouli, menerima pujian kritis sejagat, manakala Kajal, terutamanya, telah dipuji untuk lakonan beliau sebagai seorang puteri dalam filem ini. Kajal telah dicalonkan untuk Anugerah Filmfare India Selatan bagi Pelakon Wanita Terbaik dalam filem Telugu dan beliau juga dicalonkan untuk Anugerah South Scope bagi perlakon wanita terbaik dari filem India Selatan untuk prestasi beliau sebagai dalam filem itu. Filem ini juga sangat komersial dan berjaya memecah beberapa rekod seperti muncul filem tertinggi grossing sepanjang zaman bagi Industri Perfileman Telugu. Kerjayaan dan lakonan Kajal dalam filem Magadheera melonjatkan beliau menjadi salah satu perlakon terkemuka dalam industri perfileman Telugu.Filem ini dikeluarkan sekali lagi dalam bahasa Tamil sebagai Maaveeran pada tahun 2011 dan juga berjaya memecah kutipan Box Office. Filem berikutnya Ganesh just Ganesh dan Arya 2 menerima ulasan bercampur-campur dari pengkritik, manakala prestasi beliau mendapat maklum balas positif.

Keluaran pertama Kajal pada tahun 2010 adalah filem Komedi romantis,'Darling' mendapat sambutan yang menggalakkan dan menjadi kejayaan komersial di box office. Kemudian pada tahun itu juga, Kajal muncul dalam filem thriller Tamil, Naan Mahaan Alla,yang berdasarkan pada kejadian kehidupan sebenar dan mendapat ulasan positif. Filem ini merupakan satu kejayaan box office. Keserasian antara Karthi dan Kajal dalam filem itu telah dipuji secara meluas. Kajal juga berlakon dalam filem Brindavanam.Filem ini juga dilakoni Jr NTR dan Samantha .

Pada tahun 2011, Kajal melakukan kemunculan semula dalm Bolloywood melalui filem Singham. Filem ini merupakan remake filem Tamil yang terkenal, Singam. Kajal juga berlakon dalam 3 filem berbahasa telugu iaitu Mr. Perfect, veera dan Dhadaa. Walaupun filem Mr.Perfect mendapat kejayaan yang besar dalam box-office, 2 filem lain iaitu Veera dan Dhadaa gagal.

Maattrraan,Thuppakki dan kemasyhuran di India Selatan (2012-kini)

Pada tahun 2012, Kajal berlakon dalam 2 filem Blockbuster tamil yang juga dilakoni oleh bintang besar dalam industri perfileman Tamil iaitu Maattrraan dan Thuppakki. Filem Maattrraan dibintangi oleh Surya manakala filem Thuppaki dibintangi oleh Vijay. Kedua-dua filem ini merupakan antara filem yang mendapat kutipan Box office yang paling tertinggi bagi tahun tersebut dan diiktraf Blockbuster. Kajal juga berlakon dalam filem Blockbuster Telugu, Bussinessman. Namun, filem Sarocharu lakonanya gagal mendapat sambutan yang baik. Hampir kesemua filem lakonan Kajal pada tahun 2013 menjadi blockbuster kecuali filem Tamil, All in All Azhagu Raja yang ditayangkan semasa Deepavali 2014. Naayak dan Badshah merupakan filem telungu lakonanya dan Kajal juga berlakon dalam Filem Bollywood,Special 26.