Mandeep Dhillon hizo su primera aparición en televisión en la pelicula para televisión Some Dogs Bite (2010). Sin embargo, ya había hecho su debut cinematográfico atrás en 2004, con catorce años en la cinta independiente de terror Tears of Kali (2004). Del 2012 al 2014 interpretó el personaje de Saz Kaur en la serie de la BBC Three Some Girls. En el 2014, Mandeep apareció como personaje invitado en siete episodios de la serie de televisión 24: Live Another Day, junto a Kiefer Sutherland. Unos años después apareció en la película de comedia romántica británica Finding Fatimah (2017) e interpretó al personaje principal Constable Lizbyet Corwi en el drama de cuatro partes de la BBC The City and the City en 2018, junto a David Morrissey. Al año siguiente fue parte de la franquicia Star Wars como la teniente Garan en Star Wars: el ascenso de Skywalker (2019) y trabajó junto a Ricky Gervais en la serie de Netflix After Life: Más allá de mi mujer.
