तनुश्री ने 2005 में 'आशिक बनाया आपने' से बॉलीवुड में डेब्यू किया था। इस फिल्म में वह इमरान हाशमी के साथ नजर आई थीं। पहली ही फिल्म में अपने बोल्ड अंदाज से तनुश्री ने सनसनी मचा दी थी।
'आशिक बनाया आपने' के बाद वह 'भागम भाग' में अक्षय कुमार के साथ नजर आई थीं। फिल्म 'चॉकलेट' में भी उनका बोल्ड अवतार देखने को मिला। इनके अलावा वह 'ढोल', 'गुड बॉय बैड बॉय', 'रकीब' जैसी फिल्मों में नजर आई थीं।
2010 में आई फिल्म 'अपार्टमेंट' उनकी पिछली फिल्म थी। बॉलीवुड में तनुश्री का सफर छोटा ही था, लेकिन अपनी ग्लैमरस अवतार के कारण वह सुर्खियों में रहीं। तनुश्री ने अपने डांस से भी खास लोकप्रियता पाई थी।
2008 में फिल्म 'हॉर्न ओके प्लीज' की शूटिंग के दौरान तनुश्री ने नाना पर उन्हें गलत तरीके से छूने का आरोप लगाया था। इस विवाद के बाद बॉलीवुड में उनके सफर पर ब्रेक लग गया।
विवाद के बाद तनुश्री अमेरिका चली गई थीं। 2018 में तनुश्री वापस आईं और इस मुद्दे को फिर से उठाया। उन्होंने इस पुराने मामले पर चुप्पी तोड़ी तो देशभर की महिलाओं ने कार्यस्थल पर हुए शोषण के बारे में आपबीती सुनाई और भारत में #MeToo आंदोलन की शुरूआत हुई।