Après avoir suivi un cursus scolaire orienté vers la musique (maîtrise de la cathédrale de Reims puis classes horaires amenagées), Claire Pineau mène des études de lettres modernes (hypokhâgne, khâgne, DEA de littérature comparée et capes de lettres modernes).
Elle intègre les cours Florent en 2005 où elle suit les cours de Suzanne Marrot, Mélissa Broutin, Georges Becot et Frédéric Provost.
Comme comédienne, elle travaille au sein de l'école sur des rôles divers : La Négresse dans Le Soulier de satin de Claudel, Chantal dans Le Balcon de Genet, Clytemnestre dans Le sang des Atrides de Rabeux, Milly dans Getting attention de Crimp, la première soeur dans Antigone de Brecht ou encore Eva dans L'épreuve du feu de Dahlström.
Elle travaille avec Mélissa Broutin dans La famille en 2006, avec Georges Becot dans Nous, les héros de Lagarce et avec Alexandra Cartet dans une création Petites queues, grands esprits en 2007.
Elle participe également à divers courts-métrages : Le dîner de famille d'Amandine Simoni en 2005, Le père Framboisine d'Al de Polma et Yael et Anna de Sylvain Lignac en 2006.
Elle tourne aussi une série de pilotes pour la télévision avec Sylvain Lignac, Entretiens privés, en 2007.
Après s'être intéressée à la réalisation en 2005, avec un premier court-métrage, Esquisses, en 2005, elle se tourne vers la mise en scène avec son premier projet, Asservies, en 2007.