39 वर्षीय ग्रुप कैप्टन शुक्ला ने 2005 में अपना राष्ट्रीय रक्षा अकादमी ( national defence academy ) कोर्स पूरा किया था और जून 2006 में भारतीय वायु सेना की फाइटर स्ट्रीम में शामिल हुए. ग्रुप कैप्टन शुक्ला एक सम्मानित भारतीय वायु सेना अधिकारी, बेहतरीन परीक्षण पायलट और अनुभवी लड़ाकू सैनिक हैं जिन्होंने मिग-21, सुखोई (Su-30 MKI) और जगुआर जैसे विमानों पर 2,000 से अधिक घंटे उड़ान भरी है.

अगस्त 2024 में, ग्रुप कैप्टन शुक्ला को एक्सिओम मिशन 4 का पायलट घोषित किया गया था जो अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन के लिए एक निजी मिशन है. रूस के प्रतिष्ठित यूरी गगारिन कॉस्मोनॉट ट्रेनिंग सेंटर में प्रशिक्षित, ग्रुप कैप्टन शुक्ला इसरो के ऐतिहासिक गगनयान मिशन के लिए चुने गए 4 अंतरिक्ष यात्रियों में से एक हैं, जो 2025 के लिए निर्धारित है, जो अंतरिक्ष में भारत का पहला चालक दल मिशन लॉन्च करेगा.
ग्रुप कैप्टन शुभांषु शुक्ला को 2019 में भारतीय वायु सेना के संगठन, इंस्टीट्यूट ऑफ एयरोस्पेस मेडिसिन (IAM)के ज़रिये अंतरिक्ष यात्री चयन प्रक्रिया में शामिल किया गया था. बाद में, उन्हें IAM और इसरो ( ISRO) द्वारा अंतिम चार में चुना गया,
ग्रुप कैप्टन शुक्ला 2020 रूस से प्रशिक्षण के बाद भारत लौट आए और बैंगलोर में अंतरिक्ष यात्री प्रशिक्षण सुविधा में प्रशिक्षण में हिस्सा लिया. अंतरिक्ष यात्री टीम के सदस्य के रूप में उनका नाम पहली बार आधिकारिक तौर पर 27 फरवरी 2024 को सार्वजनिक रूप से घोषित किया गया था, जब प्रधानमंत्री नरेंद्र मोदी ने तिरुवनंतपुरम में इसरो के विक्रम साराभाई अंतरिक्ष केंद्र में भारत के पहले अंतरिक्ष मिशन के लिए अंतरिक्ष यात्री टीम के सदस्यों के नामों का ऐलान किया था.