বেঙ্গালুরুতে জন্ম ও বেড়ে ওঠা প্রিয়ামণি চলচ্চিত্রে আগমনের আগে মডেল হিসেবে কাজ করেছেন। ২০০২ সালে তেলুগু চলচ্চিত্র এভারে এতাগাদু-এ মুখ্য চরিত্রে অভিনয়ের মধ্য দিয়ে তার চলচ্চিত্রে অভিষেক ঘটে। ২০০৩ সালে মুক্তিপ্রাপ্ত ছবিটি বক্স অফিসে ব্যর্থ হয়। তিনি তামিল ভাষার প্রণয়মূলক নাট্যধর্মী পারুথিভিরান (২০০৭) চলচ্চিত্রে গ্রাম্য তরুণী মুত্থাজগু চরিত্রে অভিনয় করে খ্যাতি অর্জন করেন এবং শ্রেষ্ঠ অভিনেত্রী বিভাগে জাতীয় চলচ্চিত্র পুরস্কার ও ফিল্মফেয়ার পুরস্কার দক্ষিণ অর্জন করেন। একই বছর এস এস রাজামৌলির তেলুগু ভাষার কল্পনাধর্মী মারপিট হাস্যরসাত্মক যমাদোঙ্গা চলচ্চিত্রে অভিনয় করে বাণিজ্যিক সফলতা অর্জন করেন। ২০০৮ সালে তিনি মালয়ালম প্রণয়ধর্মী তিরাক্কাথা ছবিতে মালবিকা চরিত্রে অভিনয় করে সমাদৃত হন এবং শ্রেষ্ঠ মালয়ালম অভিনেত্রী বিভাগে ফিল্মফেয়ার পুরস্কার অর্জন করনে। পরের বছর প্রণয়ধর্মী হাস্যরসাত্মক রাম চলচ্চিত্র দিয়ে তার কন্নড় চলচ্চিত্রে আত্মপ্রকাশ ঘটে, ছবিটি সমালোচনামূলক ও বাণিজ্যিকভাবে সফল হয়। প্রিয়ামণির তামিল ও হিন্দি চলচ্চিত্রে অভিষেক ঘটে যথাক্রমে মণি রত্নমের রাবন ও রাবনন চলচ্চিত্র দিয়ে। ২০১২ সালে থাই চলচ্চিত্র অ্যালোন অবলম্বনে নির্মিত চারুলতা ছবিতে যমজ চরিত্রে অভিনয় করে তিনি সমাদৃত হন এবং তার তৃতীয় ফিল্মফেয়ার পুরস্কার অর্জন করেন। তিনি পরবর্তী কালে তেলুগু ভাষার লোমহর্ষক চলচ্চিত্র মানা ওরি রামায়ানম (২০১৬) ছবিতে অভিনয় করে সফলতা অর্জন করেন এবং শ্রেষ্ঠ পার্শ্ব অভিনেত্রী বিভাগে ফিল্মফেয়ার পুরস্কারের মনোনয়ন লাভ করেন।