
Karir Shaikh dimulai sebagai seorang artis cilik dalam film Chachi 420 dan One 2 Ka 4. Beberapa tahun kemudian, dia memerankan Zoya dalam film drama India Tahaan, yang meraih penghargaan "The German Star of India" di festival "Bollywood and Beyond" di Stuttgart, Jerman pada tahun 2009.
Shaikh terpilih untuk memerankan Geeta Phogat dalam film olahraga biografi Dangal karya Nitesh Tiwari, bersama dengan Sanya Malhotra yang sebelumnya tidak pernah berakting. Untuk mempersiapkan perannya, dia menonton beberapa video tentang gulat untuk memahami "bagaimana pegulat bergerak, berjalan, bahasa tubuh mereka". Baik Malhotra maupun Shaikh menjalani lima babak audisi, pelatihan fisik, dan lokakarya dengan Tiwari dan Aamir Khan. Mereka dilatih oleh pelatih dan mantan pegulat Kripa Shankar Patel Bishnoi. Dangal yang dirilis pada tahun 2016 mendapat pujian kritis dan menjadi film India dengan pendapatan tertinggi sepanjang masa dengan pendapatan lebih dari ₹2.000 crore (US$250 juta) di seluruh dunia. Shaikh juga memerankan Zafira Baig, seorang perampok pemanah pejuang dalam film aksi-petualangan epik Thugs of Hindostan. Shaikh akan tampil dalam versi Hindi dari film Tamil Aruvi. Versi Hindi ini diproduksi oleh Applause Entertainment. Shaikh akan terlihat sebagai Indira Gandhi, bersama dengan Vicky Kaushal dan Sanya Malhotra dalam Sam Bahadur (2023) yang didasarkan pada biografi Sam Manekshaw yang disutradarai oleh Meghna Gulzar.
Selain itu, Shaikh juga pernah tampil dalam beberapa proyek antologi streaming seperti Ludo (2020), Ajeeb Daastaans (2021), dan Modern Love Mumbai (2022).
Fatima Sana Shaikh mendapatkan pengakuan atas karyanya dan masuk dalam daftar The Times Most Desirable Women pada peringkat ke-48 pada tahun 2020.
Itulah latar belakang, keluarga, karir, prestasi, dan kesibukan Fatima Sana Shaikh berdasarkan data yang ada.