Pichai dołączył do Google w 2004 roku, gdzie kierował zarządzaniem produktem i innowacjami w zakresie pakietu produktów oprogramowania klienta Google, w tym Google Chrome i Chrome OS, a także był w dużej mierze odpowiedzialny za Google Drive. Kontynuował nadzorowanie rozwoju różnych aplikacji, takich jak Gmail i Google Maps. 19 listopada 2009 roku Pichai zaprezentował system operacyjny Chrome OS; Chromebook został wydany na próbę i testowanie w 2011 roku i udostępniony publicznie w 2012 roku. 20 maja 2010 roku ogłosił otwarcie nowego kodu wideo VP8 przez Google i wprowadził nowy format wideo, WebM.
2004 r., gdzie kierował zarządzaniem produktami i innowacjami w zakresie pakietu produktów oprogramowania klienta Google,