Polina Pastirchak wurde in Budapest als Tochter einer russisch-ungarischen Künstlerfamilie geboren. Erste musikalische Impulse erhielt sie in ihrer Heimatstadt, bevor sie ihre Gesangsausbildung bei Júlia Bikfalvy in Budapest und später bei Mirella Freni in Italien fortsetzte. 2009 gewann sie beim Internationalen Musikwettbewerb in Genf mehrere Auszeichnungen, darunter den Ersten Preis, den Publikumspreis und den Preis der Stiftung Etrillard – ein Durchbruch, der den Beginn ihrer internationalen Karriere markierte. Seither ist sie regelmäßig auf Opern- und Konzertbühnen in ganz Europa zu erleben. Zu ihren gefeierten Partien zählen Mimi (»La Bohème«) in Graz, Wien, Budapest und St. Gallen, Violetta (La traviata) in Budapest und Toulouse, Donna Anna (Don Giovanni) an der Ungarischen Staatsoper und auf Tournee mit René Jacobs sowie Mélisande (Pelléas et Mélisande) in Budapest. Ihr Rollendebüt als Arabella in Budapest sowie ihre Interpretation der Euridice in Glucks Orfeo unter René Jacobs zählen ebenso zu ihren jüngsten Höhepunkten. Im Sommer 2025 sorgte sie für großes Aufsehen als Eva in Wagners Die Meistersinger von Nürnberg bei den Budapester Wagner-Festspielen unter der Leitung von Ádám Fischer – ein überragender Erfolg bei Publikum und Presse. Zukünftige Engagements in der Spielzeit 2025/26 sind unter anderem Donna Anna (Don Giovanni) an der Semperoper Dresden, Woglinde in Das Rheingold von Wagner am Teatro alla Scala in Mailand sowie erstmals die Marschallin im »Rosenkavalier« an der Oper Graz. Auch als Konzertsängerin ist Polina Pastirchak international gefragt. Zu ihren Engagements zählen Beethovens Missa Solemnis beim Warschauer BeethovenFestival, Dvořáks Stabat Mater in Hamburg, Mahlers VIII. Symphonie mit Ádám Fischer in Budapest und mit Riccardo Chailly an der Mailänder Scala sowie Schostakowitschs XIV. Symphonie mit der Dresdner Philharmonie (CD-Aufnahme für SONY). Weitere wichtige Stationen ihres Repertoires umfassen Werke von Strauss, Mahler, Bartók, Kodály, Ravel und Mozart. Enge künstlerische Partnerschaften verbinden sie mit Dirigenten wie René Jacobs, Ádám Fischer, Michael Sanderling, Thomas Dausgaard, Christian Arming und Gábor Takács-Nagy, Riccardo Chailly sowie mit renommierten Orchestern wie dem Freiburger Barockorchester, der Dresdner Philharmonie, dem Tonhalle-Orchester Zürich, dem Orchestre National du Capitole de Toulouse und der Budapester Festivalorchester. Auch im Liedfach ist Polina Pastirchak regelmäßig zu erleben – unter anderem in der Zürcher Tonhalle, im Pariser Louvre, bei Radio France oder dem Budapester Frühlingsfestival – meist gemeinsam mit ihrem langjährigen Liedpartner Jan Philip Schulze. Für ihre künstlerischen Verdienste wurde sie 2016 mit dem Ungarischen Verdienstorden in Silber ausgezeichnet und zur Kammersängerin der Ungarischen Staatsoper ernannt.
An der Oper Graz war sie bereits als Mimì (»La Bohème«), als Gänsemagd in Humperdincks »Königskindern«, als Dorota in »Schwanda, der Dudelsackpfeifer« und im Neujahrskonzert 2023 zu erleben.