Deshmukh begann im Alter von fünfeinhalb Jahren mit dem Schachspiel.[1] Bereits im Alter von 7 Jahren erhielt sie den Titel des FIDE-Meisters der Frauen (WFM).[2] Sie war bei mehreren Jugendweltmeisterschaften der Frauen erfolgreich, so gewann sie 2014 im südafrikanischen Durban die Weltmeisterschaft in der Altersklasse U10 sowie 2017 im brasilianischen Poços de Caldas in der Altersklasse U12.[3]
Im April 2019 erreichte Deshmukh, die im Februar 2019 ihre erste IM-Norm erspielt hatte, im Alter von 13 Jahren erstmals eine Elo von über 2400. Beim First Saturday im Oktober 2021 erfüllte sie mit ihrer dritten Norm die Voraussetzungen für den Titel Großmeister der Frauen (WGM) und erzielte zugleich die zweite Norm für den IM-Titel. Im Jahr 2023 erspielte Deshmukh beim Baku Open ihre dritte IM-Norm und erlangte damit als zwölfte indische Frau den Titel des Internationalen Meisters (IM).[4][5]
Deshmukh vertrat Indien bei der Online-Schacholympiade 2020, wo sie mit dem Frauenteam ihres Landes Gold gewann, und bei der Schacholympiade 2022, wo sie eine Bronzemedaille für ihre individuelle Leistung am Reservebrett gewann.[4][5]
Mit einer starken Leistung bei der Schacholympiade 2024 in Budapest, erlangte sie neben dem Sieg mit ihrer Mannschaft, den Brettpreis an Brett 3 und darüber hinaus erfüllte sie damit die Voraussetzungen für den Großmeistertitel.