Wojcicki jobbet i teknologibransjen i over tjue år. Hun ble involvert i grunnleggingen av Google i 1998 da hun leide ut garasjen sin som kontor til selskapets grunnleggere. Wojcicki ble Googles første markedssjef i 1999, og ledet senere selskapets nettbaserte annonseringsvirksomhet og videotjeneste. Etter å ha sett YouTube sin suksess, foreslo hun at Google skulle kjøpe tjenesten. Google kjøpte YouTube for 1,65 milliarder dollar i 2006.