Sau khi tốt nghiệp, Shi có thời gian ngắn làm việc như một người hướng dẫn phim hoạt hình với tầm quan trọng là thiết kế nhân vật và sáng tác truyện tranh.[13] Năm 2011, cô chấp nhận thực tập ba tháng tại hãng Pixar với tư cách là một nghệ sĩ sáng tác kịch bản. Đây là nỗ lực thứ hai của cô, sau khi bị Disney và DreamWorks từ chối. Trong thời gian thực tập, Shi viết một loạt phim hoạt hình trên mạng có tựa đề My Food Fantasies vào năm 2014, trong đó vẽ ra vô vàn những tình huống "kỳ quặc" liên quan đến thực phẩm.[14] Sau này, Shi nói rằng cô bắt đầu có hứng thú với sở thích viết truyện về thực phẩm trong khoảng thời gian thực hiện My Food Fantasies.[15] Bộ phim điện ảnh đầu tiên cô làm việc với Pixar là Những mảnh ghép cảm xúc (2015), với vai trò là một họa sĩ kịch bản.[8] Sau một thời gian ngắn cộng tác trong Chú khủng long tốt bụng, Shi tham gia dự án Câu chuyện đồ chơi 4 năm 2015.[10] Đến năm 2018, cô tham gia vẽ các phân cảnh cho bộ phim Gia đình siêu nhân 2 năm 2018, nơi cô làm việc với các cảnh có mặt các nhân vật như Jack-Jack và Edna Mode.[16]

Ý tưởng về phim ngắn Bao được thai nghén như một "dự án phụ" trước và trong suốt quá trình làm việc toàn thời gian của Shi với Những mảnh ghép cảm xúc.[6] Bao, cùng với hai dự án khác, cuối cùng đã được gửi đến cố vấn của cô, Pete Docter và Pixar để được hỗ trợ.[9] Dự án Bao chính thức được phê duyệt vào năm 2015, biến Domee Shi trở thành người phụ nữ đầu tiên làm đạo diễn một bộ phim ngắn của hãng.[17] Đoạn phim ngắn dài tám phút ra mắt tại Liên hoan phim Tribeca 2018, nơi nó được chiếu trước Gia đình siêu nhân 2 tại đó.[18] Shi cũng đồng thời là người phụ nữ đầu tiên không phải là da trắng chiến thắng ở hạng mục Phim hoạt hình ngắn hay nhất với Bao năm 2019.[19]

Vào ngày 1 tháng 1 năm 2019, Shi công bố rằng mình đang trong giai đoạn đầu của việc phát triển một bộ phim điện ảnh riêng tại Pixar.[20]