Kariera Kiedy występował w amatorskich teatrach w Bostonie, Pidgeon został polecony Elsie Janis, która szukała śpiewaka do swojej rewii. Zatrudniła go i w 1923 Pidgeon przeniósł się do Nowego Jorku. W 1925 trafił na Broadway w musicalu Puzzle z 1925 roku. Rok później zadebiutował na ekranie w roli Martina Innesbrooka w melodramacie niemym Mannequin (1926) w reżyserii Jamesa Cruze’a z Warnerem Baxterem i Dolores Costello. Następnie wystąpował w filmach muzycznych Technicolor takich jak Bride of the Regiment (1930), Sweet Kitty Bellairs (1930), Viennese Nights (1930) i Kiss Me Again (1931).
W 1936 powrócił do Hollywood i przez kolejne dwie dekady brał udział w realizacjach Metro-Goldwyn-Mayer, gdzie grał u boku takich gwiazd jak Jean Harlow, Myrna Loy, Rosalind Russell i Hedy Lamarr. Wraz z Greer Garson zagrał w siedmiu filmach, w tym w nagrodzonym Oscarem dla Najlepszego Filmu Roku melodramacie wojennym Williama Wylera Pani Miniver (Mrs. Miniver, 1942), gdzie za rolę architekta Clema Minivera był nominowany do Oscara dla najlepszego aktora pierwszoplanowego. Kolejną nominację do Oscara zdobył za drugoplanową rolę Piotra Curie w dramacie biograficznym Mervyna LeRoya Curie Skłodowska (1943).