Pelin Gündeş Bakır 1972 yılında Kadıköy'de dünyaya geldi. Pelin Bakır, lise eğitimini Kadıköy Anadolu Lisesi'nde birincilikle tamamladı. 1993 yılında Yıldız Teknik Üniversitesi'nin İnşaat Mühendisliği Bölümünden mezun oldu. İngiltere'de inşaat mühendisliği alanında Imperial College London'dan diploma ve yine aynı üniversiteden beton yapılar dalında master dereceleri aldı. Daha sonra İstanbul Teknik Üniversitesi'nde deprem mühendisliği alanında doktora eğitimi aldı.Bakır, 2004'te İTÜ'de deprem ve yapı mühendisliği dallarında doçent, 2010 Nisan ayında ise profesör oldu. İTÜ'nün yanı sıra Boğaziçi Üniversitesi'nde ve Almanya'da Berlin Teknik Üniversitesi gibi önemli üniversitelerde de dersler verdi.
Pelin Gündeş Bakır, 2011 genel seçimlerinde Adalet ve Kalkınma Partisi'nden Kayseri 5. sıra milletvekili olarak adaylığını koydu. AK Parti'nin 12 Haziran'daki seçimler sonucunda Kayseri'deki 9 milletvekilliğinden 7'sini kazanmasıyla birlikte, Pelin Bakır meclise girmeyi başardı. Böylece 3. dönem milletvekili Ferruh Güpgüp ve 21. dönem milletvekili Sevgi Esen'den sonra Kayseri'nin üçüncü kadın milletvekili oldu. Bakır, Ekim 2011'de partisinin Bayındırlık, İmar, Ulaştırma ve Turizm Komisyonu ile Avrupa Konseyi Parlamenterler Meclisi üyeliğine seçildi.
Pelin Bakır, İstanbul Mehmet Akif Ersoy Hastanesi Başhekimi İhsan Bakır ile evlidir. Çiftin iki çocukları vardır.
