Nata a Firenze il 2 gennaio 1974 Serena Pillozzi è residente a Campi Bisenzio. Dopo la maturità scientifica (conseguita presso il Liceo Leonardo da Vinci di Firenze), si è iscritta a Scienze Biologiche presso l'Università di Firenze e ha conseguito la Laurea nel 1998.
Dal 2000 svolge la sua attività lavorativa presso il Dipartimento di Patologia e Oncologia Sperimentali dell'Università di Firenze dove si occupa di Ricerca oncologica, in particolare riguardante leucemie e linfomi.
Attualmente, è uno dei membri del Comitato Scientifico dell'Associazione Italiana contro le leucemie i linfomi e il mieloma (AIL), sezione di Pistoia.
E' coniugata dal 2004 e da un anno mamma di Alberto.