Kajol vient d'une des familles les plus puissantes du cinéma indien, les Mukherjee. Plusieurs membres de sa famille oeuvrent dans l'industrie cinématographique et Kajol appartient à la quatrième génération d'actrices de sa famille maternelle. Son arrière grand-mère Rattan Bai commence sa carrière dans les années 1930, sa grand-mère Shobhana Samarth, appelée la « Greta Garbo du cinéma hindi », tourne dans les années 1940 et 1950 et sa mère, Tanuja, compte plus de cent films à son actif. Sa tante Nutan est considérée comme l'une des plus grandes actrices que Bollywood ait connues tandis que la jeune génération est représentée par sa cousine
Rani Mukherjee et sa jeune soeur Tanisha. Elle est mariée avec l'acteur
Ajay Devgan depuis 1999 et a une fille, Nysa, née le 20 avril 2003 ; en avril 2010, son époux officialise sa seconde grossesse.
Kajol décide de quitter l'école à 17 ans pour se consacrer à sa carrière cinématographique. Elle débute avec le film Bekhudi en 1992 dans lequel sa mère, Tanuja, tient le rôle de sa mère. Le film n'a pas un très grand succès, mais Kajol est remarquée et se voit proposer plusieurs projets.
Elle enchaîne avec Baazigar (Abbas-Mastan) en 1993 face à un certain
Shahrukh Khan, encore méconnu à l'époque.
Après quelques succès, tels que Yeh Dillagi (Naresh Malhotra) ou encore Karan Arjun (Rakesh Roshan), c'est finalement avec Dilwale Dulhania Le Jayenge d'Aditya Chopra que sa carrière est lancée en 1995. Le film est encore aujourd'hui dans les salles de cinéma de Mumbai ayant ainsi battu le record de longévité d'un film au cinéma. Kajol reçoit son premier Filmfare Award de la meilleure actrice pour son interprétation dans ce film.
Gupt (Rajiv Rai) en 1997 lui permet d'être la première femme à recevoir le Filmfare Award de la meilleure interprétation dans un rôle négatif.
En 1998, elle joue dans
Kuch Kuch Hota Hai de son ami
Karan Johar qui reste l'un des plus gros succès qu'ait connu le cinéma indien. Son interprétation d'Anjali, "garçon manqué" à l'adolescence qui se transforme en reine de beauté à l'âge adulte, lui vaut son deuxième Filmfare Award de la meilleure actrice. La connivence qui l'unit à Shahrukh Khan est plus que jamais mise en avant. En effet, elle forme avec lui l'un des couples les plus populaires du cinéma indien. Tous les films qu'ils ont tournés ensemble, Dilwale Dulhania Le Jayenge, Kuch Kuch Hota Hai,
La Famille indienne et
My Name Is Khan se sont révélés être de gros succès en Inde comme à l'étranger.
L'année 1998 est l'une des meilleures de sa carrière ; Kajol tient le rôle principal dans les trois plus grands succès de l'année : Pyaar To Hona Hi Tha (Anees Bazmee), Pyaar Kya To Darna Kya (
Sohail Khan) et
Kuch Kuch Hota Hai. Dès lors, elle est incontestablement considérée comme « la reine de Bollywood ».
En 2001, après avoir reçu son troisième Filmfare Award de la meilleure actrice pour
La Famille indienne de Karan Johar, elle annonce vouloir mettre un terme à une carrière pourtant toujours florissante. Elle déclare par la suite qu'elle souhaite faire une sortie tout en élégance pour que jamais on ne l'oublie.
En 2003, elle fait une apparition de quelques secondes dans Kal Ho Na Ho (New-York Masala). Elle met au monde une petite fille la même année.
Elle effectue son retour au cinéma en mai 2006 dans Fanaa, de Kunal Kohli, où elle est pour la première fois face à
Aamir Khan. L'on voit une nouvelle Kajol, plus mince, toujours aussi jeune et, bien sûr, plus belle. Le film est un des plus gros succès de l'année et l'interprétation de Kajol est unanimement appréciée, si bien qu'elle se voit décerner son quatrième Filmfare Award de la meilleure actrice ce qui la place au même rang que de légendaires actrices telles que Meena Kumari ou encore Madhuri Dixit. L'harmonie entre
Aamir Khan et Kajol est telle qu'ils sont nominés dans la catégorie "Couple n°1 de l'année".
Elle fait également une apparition spéciale dans Kabhi Alvida Naa Kehna de Karan Johar. Ce film lui fut d'ailleurs proposé mais Kajol préféra Fanaa au grand dam du réalisateur et de ses nombreux fans qui espéraient revoir à l'écran le couple mythique Kajol/Shahrukh Khan.
En 2007 Kajol tourne sous la direction et aux côtés de son époux dans U, Me Aur Hum dont le succès est modéré. L'interprétation de Kajol est cependant appréciée par la critique.
Neuf ans après leur dernière apparition commune dans La famille indienne, Kajol reforme avec Shahrukh Khan le couple le plus populaire du Bollywood de ces vingt dernières années, dans
My Name Is Khan, quatrième réalisation de Karan Johar. Elle y interprète le rôle de Mandira, épouse de Rizvan Khan (SRK), indiens émigrés aux États-Unis dont la vie est bouleversée par l'islamophobie consécutive aux attentats du 11 septembre. Le film, sorti en février 2010, bénéficie d'une distribution internationale et connaît un succès considérable, bien qu'éphémère en Inde.
Elle prête sa voix pour un film d'animation Toonpur Ka Superhero avec son mari
Ajay Devgan prévu pour l'été 2010. Elle tourne actuellement We are family, un remake de
Ma meilleure ennemie, réalisé par Siddharth Malhotra et produit par Karan Johar, dans lequel elle joue aux côtés de
Kareena Kapoor et d'Arjun Rampal.
Elle est considérée comme l'une des meilleures actrices que le cinéma indien ait connu et reste une des comédiennes les plus recherchées bien qu'elle tourne peu. En effet, elle a déclaré vouloir être très sélective dans le choix de ses films.