Espainian jaioa, 2003an Filologia Hispanikoko titulua lortu zuen Zaragozako Unibertsitatean. 2006an Zinematografia ikasketak burutu zituen, Madrilgo Zinema Eskolan (ECAM).
2009. urtean Niño Balcón izeneko laburmetraia zuzendu zuen. Honek, ibilbide luzea izan zuen nazio-mailako eta nazioarteko jaialdi ugaritan, 25 sariak lortuz eta 150 aldiz baino gehiagotan aukeratua izanaz.
Epealdi horretan zehar, proiektu zinematografikoak gauzatzeaz gain, telebistarako gidoilari gisa lan egin zuen Pilarrek. Halaber, Diego Mondaca zuzendari boliviarraren Chaco filmaren gidoilarikide ere izan zen. Filma 2020ko Rotterdamgo Zinema Jaialdian estreinatu zen.
2013an bere ibilbide profesionalak 180 graduko bira bat eman zuen, Béla Tarr zinemagile hungariarrak Sarajevon gauzatu behar zuen film.factory izeneko lankidetza-proiektuan parte hartzeko aukeratu zituen 16 zinemagileetako bat izan baitzen Pilar. Proiektu horretan, industria zinematografiko garaikidearen kritikari, zuzendari eta teoriko onenekin lan egiteko eta haiengandik ikasteko aukera izan zuen.
Epealdi horretan ere, Noć (2015) eta La Noche de todas las cosas (2016) laburmetraiak idatzi eta zuzendu zituen, Busango Zine Laburreko Nazioarteko Jaialdiaren sekzio ofizialerako aukeratuak izan zirenak. Zimsko Sunce (2017) film ertaina ere zuzendu zuen, Bosnia eta Herzegovinako filmen epaimahaiaren aipamen berezia jaso zuena Sarajevoko azken Zinema Jaialdian eta Espainian Alcalá de Henaresko 2017ko Zinema Jaialdian eta Márgenes Jaialdian estreinatu zena. Horrez gain, Horta (2017) izeneko dokumental sortzailea zuzendu zuen. Doclisboa’17 jaialdi ospetsuan lehen aldiz estreinatua, ondoko ekitaldietarako aukeratua izan zen, besteren artean: DocumentaMadrid, D’A Festival de Cine de Autor, Malagako Zinema Jaialdia edo Londresko Frames of Representation en el Institute of Contemporary Art.
2020an Las Niñas izeneko bere lehen luzemetraia Malagako Zinema Jaialdian estreinatu zuen, Film Onenaren Urrezko Biznaga saria lortuz. Jaialdia eta gero, areto komertzialetan eman zen eta arrakasta handia izan zuen ikusleen zein kritikarien aldetik. Ordutik hona sari ugari jaso ditu, tartean 4 Goya sari (Pelikularik Onena, Zuzendari Berririk Onena, Gidoi Orijinalik Onena eta Fotografiarik Onena) eta, ondorio, Pilarrek historia egin zuen, proiektu berberaren eskutik Pelikularik Onenaren eta Zuzendari Berririk Onenaren sariak eskuratu zituen lehen emakumezko zinemagilea bilakatu baitzen.
2022an La Maternal filma Donostia Zinemaldiaren sekzio ofizialean estreinatu zuen. Carla Quílez bere aktore nagusiak Interpretazio Onenaren Zilarrezko Maskorra irabazi zuen. Filmak, harrera ezin hobea izan duena kritikarien alderik, izendapen ugari jaso ditu Feroz Sarietarako −Zuzendaririk Onena (Pilar Palomero), Emakumezko Aktore Protagonistarik Onena (Carla Quílez) eta Bigarren mailako Emakumezko Aktorerik Onena (Ángela Cervantes)−, bai eta Goya Sarietarako ere −Zuzendaririk Onena, Pelikularik Onena eta Bigarren mailako Emakumezko Aktorerik Onena−. Ángeles Cervantes aktoreak Bigarren mailako Emakumezko Aktorerik Onenaren Saria irabazi zuen Gaudí Sarietan.
Urte horretan bertan Venga Juan izeneko seriea zuzendu zuen eta 2023an Unicors luzemetraia Álex Lora eta Mariana Minguezekin batera idatzi zuen. Filma Malagako Jaialdian estreinatu zen.
2024ko Donostia Zinemaldiaren lehiaketa ofizialean Destellos bere hirugarren luzemetraia lehen aldiz estreinatu du. Eta Juana izeneko bere hurrengo luzemetraia prestatzen ari da.