Nació el 18 de febrero de 1963 en Montevideo. Hija de Andrés Cox Balmaceda, un sacerdote jesuita,^[2]​^[3]​ y de Beatrice Balsamina, de origen italiano. Tiene dos hermanos; Beatrice Cox (n. 1962); bancaria, y Andrés Cox, (n. 1964); publicista. Su padre abandonó el hábito a los 45 años, cuando se enamoró de su madre, quien en aquel entonces tenía 19 años.

Por vía paterna, es sobrina del sacerdote Francisco José Cox,^[4]​ y prima del productor y conductor de televisión Tomás Cox.^[5]​ Cox es ascendiente de Nataniel Cox Lloyd y José Manuel Balmaceda.  

La infancia de Pilar tuvo varios episodios difíciles, entre ellos el abandono por parte de su madre, lo que hizo que la crianza quedara a cargo de su padre. Pilar creció en Santiago de Chile. Retornó a Uruguay a los 9 años en un pueblo humilde cerca de la playa, pero luego sus padres llegaron a un acuerdo y Pilar y sus hermanos se fueron a vivir a Chile.

Cursó sus estudios primarios en el Colegio Instituto Santa María en Ñuñoa, bajo las órdenes de la religiosas alemanas.

Cox contrajo matrimonio con su hermanastro Gonzalo Ruiz, con quien tuvo a sus tres hijos; Daniel Ruiz Cox (n. 1984), Valeria Ruiz Cox, (n. 1986) y Martín Ruiz Cox, (n. 1988).^[6]​^[7]​ Cox poseída residencia en el exclusivo barrio Los Dominicos en Las Condes.^[8]​ Posteriormente, el matrimonio fue anulado debido a las complicadas circunstancias de violencia intrafamiliar. Cox enfrentó una lucha contra la adicción a las drogas y el alcoholismo.^[9]​

En 1981, durante un concurso de belleza realizado en Talca, fue descubierta por Alfredo Lamadrid, director en ese entonces de Chilevisión, donde condujo el programa Música joven. En 1982, y pese a no tener estudios formales de actuación, fue contratada por el reputado director brasileño Herval Rossano para interpretar a Carolina Salinas en la teleserie El juego de la vida. Posteriormente, participó en las telenovelas La represa , Los títeres, La trampa y El prisionero de la medianoche.

Dejó la televisión chilena y se radicó en la selva paraguaya con su marido. En Asunción se desempeñó como lectora de noticias y conductora de varios espacios de la televisión paraguaya.

Retornó a las telenovelas de Canal 13 en Matilde dedos verdes, donde interpretó a Aurelia Echandi. En 1990 aceptó la invitación de TVN para coanimar con Jaime Celedón La noche del Mundial. Más tarde, fue contratada por Gonzalo Bertrán en Canal 13 para conducir con Javier Miranda Lo mejor... es conversar (1990-1991). En 1992 volvió a formar dupla con Miranda en la animación del estelar Martes 13. Sin embargo, durante una de las emisiones, tuvo un impasse con el conductor. La relación profesional se resquebrajó y, una vez concluida la temporada, Cox presentó su renuncia. Volvió a la televisión chilena con El baile el reality show Año 0 y su actuación en un capítulo de la serie Infieles. Está retirada de la televisión y esporádicamente acepta invitaciones a programas.

El 15 de diciembre de 2024, el famoso programa televisivo de farándula chileno "Primer Plano" informa sobre la actualidad de Pilar Cox quien luego de su quiebre televisivo, hoy se encuentra atendiendo un almacén en la comuna de "El Bosque", Santiago de Chile, muy lejos de los escenarios y la fama que acostumbraba en el pasado. Actualmente mantiene un estilo de vida creyente, basado en la humildad y la sencillez, viviendo incluso con los dueños del almacén para el cual trabaja, Sonia y Ramón, quienes hospitalariamente también le brindan alojamiento en su propia casa.

Al comenzar su carrera como conductora de televisión a finales de la década de 1980, Cox se destacó por su estilo fresco, directo y dinámico al frente de las cámaras. Debido a su profesionalismo, ha tenido desencuentros en pantalla con personalidades como Javier Miranda, Pedro Carcuro y Kike Morandé.^[10]​ Su belleza también la ha convertido en protagonista de destacados comerciales publicitarios durante la década de 1990. Durante la década de 2000 y 2010, Cox ha hecho público en televisión sus problemas contra la adicción a las drogas y el alcoholismo. También ha hecho pública sus carencias económicas.^[11]​

• 1991 - Jabón Lux (protagonista de comercial)

• Radio Zero (conducción)
• Radio Santiago (conducción)
• Radio Continente (conducción)