Ее карьера в кино стартовала с работы ассистентом режиссера в легендарной студии B.R. Films, где она училась у мэтров индустрии. Обладая образованием в области рекламы и профессиональной подготовкой в полуклассических танцах, Сима быстро нашла себя в создании музыкальных номеров. Она работала над хореографией в таких известных фильмах, как Golmaal 3 (где ставила танец Митхуна Чакраборти в песне «I Am a Disco Dancer»), Son of Sardaar и Dil Toh Baccha Hai Ji. Этот опыт позволил ей развить визуальное чутье, которое позже стало основой ее режиссерского стиля.
Полноценный режиссерский дебют Симы Десаи в полнометражном кино состоялся с фильмом Pappu Ki Pugdandi (2015). Эта трогательная детская драма была высоко оценена критиками и отобрана для показа на престижных международных площадках, включая детский кинофестиваль TIFF Kids в Торонто и Каирский международный кинофестиваль. Фильм закрепил за ней репутацию режиссера, умеющего работать с тонкими эмоциональными историями и юными актерами.
В последние годы Сима активно работает в формате короткого метра и веб-кино. Ее короткометражный фильм Tindey (2020) с участием Ада Шармы и Раджеша Шармы стал настоящим хитом на платформе Royal Stag Barrel Select Large Short Films и принес награду Filmfare. В 2025 году ожидается выход ее нового полнометражного фильма Kaushaljis vs Kaushal — семейной драмы с Ашутошем Раной и Шибой Чадхой, которая исследует конфликты поколений в большой индийской семье.

