潘之琳的中学教育阶段始于上海市市西初级中学，随后她进入上海戏剧学院附属高级中学完成高中学业。2008年，她凭借优异的成绩考入北京电影学院表演系，当时在全国范围内取得了第二名的出色排名，并且在所有女生考生中位列第一。在校期间，她于2009年荣获二等奖学金，次年更进一步，获得了国家奖学金。2015年，潘之琳顺利从北京电影学院取得硕士学位，值得注意的是，她在研究生攻读期间展现出极高的学习效率，仅用半年时间就完成了通常需要三年积累的全部公共课学分。此外，公众亦可通过其童年时期的剧照，窥见她早年与表演艺术结缘的生动片段。
一九九九年，潘之琳通过参演电视剧《老房有喜》并饰演小海燕一角，正式开启了她的演艺道路。二零零一年八月，她又在著名导演胡玫执导的电视剧《忠诚》中出演了孙蓓蓓这一角色。然而，在这段早期的演艺经历之后，潘之琳并未急于在演艺圈持续曝光，而是选择在最适合汲取知识的青春年华里，将重心放在了学业深造上，潜心积累。直到二零一一年，她才凭借与张翰、江铠同共同合作的爱情偶像剧《一不小心爱上你》重返观众视野，在剧中生动塑造了酒店经理蓝米粒的形象。同年，她还出演了由导演梦继执导的年代革命剧《风华正茂》，并在剧中成功诠释了长沙商会陶会长女儿陶毅这一重要角色。
二零一二年，潘之琳与蒋欣、陈龙共同主演的年代抗战题材剧集《箭在弦上》取得了显著的成功，她在剧中塑造的徐二航一角给观众留下了深刻印象。该剧开播后收视率持续走高，短短数日内便引发广泛关注，并在全国十多家地方电视台的播出中均收获了优异的收视表现。同年九月十日，另一部革命励志题材剧集《青海花儿》与观众见面，潘之琳在剧中饰演了潘启月这一角色。进入二零一三年，三月二十七日，她与蒋雯丽、于荣光联袂出演的年代情感大戏《娘要嫁人》正式播出，潘之琳挑战了从青春少女到中年妇女的王方一角，这个角色是蒋雯丽所饰齐之芳的大女儿，时间跨度长达二十余年，充分展现了她对角色成长历程的细腻把握。也是在这一年，她首次涉足电影领域，在都市喜剧片《金太狼的幸福生活》中出演了画家颜子淳，开启了大银幕的表演之旅。二零一四年六月十日，由她主演的民国谍战剧《金战》登陆荧屏，潘之琳在剧中扮演外表清纯、身份却错综复杂的银行会计杨云嫣，凭借其在不同势力间周旋的多种身份演绎，以扎实而富有层次的演技赢得了导演与观众们的普遍赞誉。八月十五日，她与郑恺、孙坚合作主演的古装喜剧电影《江湖论剑实录》公映，片中她诠释了俏丽动人的歌姬王二丫，其表演获得了导演的高度评价，更被称赞“美貌与演技兼具”。同年十二月二十八日，潘之琳参演的年代谍战剧《锋刃》播出，她在剧中饰演精通各类枪支刀具的女杀手兰英，与孙坚饰演的韩子之间那段感人至深的生离死别戏份，让无数观众为之动容，该剧首播当晚便以百分之一点六的收视率强势登顶全国收视榜首。在此之后的几年里，潘之琳不断拓宽戏路，尝试更多元的角色类型。二零一五年二月一日，她与李幼斌、李立群共同出演的都市商战剧《活法》播出，她所饰演的女记者江雨瞳，以精明干练、富有智慧的形象深入人心，获得了观众的广泛认可。五月二十二日，她主演的都市偶像情感剧《闪亮茗天》与观众见面，剧中她扮演茶艺师的女儿杜心羽，通过《闪亮茗天》的生动呈现，将“茶生活、茶艺术”的魅力娓娓道来，使原本看似高深的茶艺文化变得贴近生活、真实可感。二零一六年，她与郑智薰、宋茜合作，出演了青春爱情剧《八月未央》。二零一七年五月十一日，由她领衔主演的都市情感剧《职场是个技术活》播出，她在剧中演绎了性格率真、充满自信的许诺一角。二零一八年二月，她主演的民国爱情剧《翩翩冷少俏佳人》播出，潘之琳在剧中饰演思维敏捷、性格风趣活泼的简如恬；随后的四月十八日，她与罗晋领衔主演的另一部都市情感剧《真爱的谎言之破冰者》上线，她所塑造的热辣而执着的谭逗逗这一角色，为其演艺生涯带来了更为显著的挑战与突破。
二零一九年十月十三日，由她担任主演的年代刑侦题材剧集《光荣时代》正式与观众见面，她在剧中精彩诠释了新中国第一代女公安干警白玲这一角色。为了塑造好这位专业角色，潘之琳在拍摄前期投入了大量精力进行准备，她不仅深入研读了多部情报研究领域的专业书籍，还特意观看了许多反映上世纪四五十年代历史背景的谍战纪录片，以此来拓展自己在犯罪心理学和情报学方面的知识储备。次年，即二零二零年三月十八日，她主演的聚焦农村扶贫事业的电视剧《绿水青山带笑颜》于湖南卫视黄金时段播出；同年九月二十七日，她与冯绍峰、乔振宇等演员联袂主演的电视剧《创业年代》在中央电视台综合频道播出，她在剧中饰演了性格鲜明的宇文婧一角。进入二零二一年，她的作品持续亮相：五月十一日，出演的革命历史题材剧《大浪淘沙》播出，她饰演了进步学生杨淑慧；此后不久，她与王千源、童蕾合作主演的年代剧《美好的日子》也与观众见面，她在剧中生动刻画了性格固执却又不失率真的齐奋斗；十月二十一日，她参演的现实主义题材剧《突围》开播，她在剧中饰演了记者牛石艳。二零二二年六月五日，她主演的聚焦现代女性都市成长历程的剧集《加油！妈妈》播出，她成功塑造了一位年轻爱玩、在初期对孩子并未完全投入心力的年轻母亲朱璐曦，该剧播出后反响热烈，最高收视率达到了百分之一点二零九。二零二三年，她的演艺事业继续稳步前行：一月二十四日，她出演的现实主义生活剧《打开生活的正确方式》播出，她在剧中饰演了边亮的老部下罗琳；七月二十一日，她主演的电视剧《富春山居》于央视一套开播，她在剧中饰演了孟遇椿。到了二零二四年，五月十四日，她主演的奋斗励志主题剧集《星星的故乡》播出；六月三日，她主演的现代都市生活治愈剧《时光正好》也与观众如期见面。展望已公布的未来计划，二零二五年六月二十四日，她将友情出演一部检察侦查题材剧集《以法之名》；同年八月十三日，她参演的热土生长群像剧《生万物》预计播出；十一月十二日，她还将在电视剧《乌蒙深处》中进行特别出演。
二零一四年一月十六日，演员潘之琳专程来到位于北京市海淀区的聋儿康复中心，亲切探望了在那里接受康复训练的听障儿童。她不仅与孩子们进行了温馨的互动，还送上了精心准备的礼物，以实际行动表达了自己对孤残儿童群体的深切关怀与真挚爱心。次年，即二零一五年，潘之琳继续投身公益事业，积极参与了由壹基金主办的公益映像节“万人空象”系列公益活动，借助影像的力量呼吁社会关注各类公益议题。此外，她也多次抽时间前往相关机构探望残疾儿童，持续为这些需要帮助的孩子们送去温暖与支持，展现了公众人物良好的社会责任感与人文关怀。
潘之琳是一位兼具灵性与刻苦精神的演员，她拥有出色的表演天赋与极高的综合素质。在演艺道路上，她始终保持着不懈的努力与追求，因此人们普遍相信她的未来必将更加耀眼。通过在荧屏中一次次突破自我，潘之琳赢得了“长江以南第一才女”的美誉；她的表演显得驾轻就熟、游刃有余，凭借成熟而精准的角色演绎以及持续带来的惊喜，深深吸引了广大观众。在电视剧《活法》中，她首次尝试扮演一位独立自主、爱憎分明的财经记者，剧中清爽明快的造型以及角色所展现出的乐观向上的人生态度，引发了大量观众对这位“明朗少女”的喜爱与赞赏。潘之琳以其清澈动人的眼神、甜美温暖的笑容、扎实稳健的演技以及持续精彩的表现，征服了众多观众的心。在电影《江湖论剑实录》中，她担纲女一号王二丫，凭借惊艳的造型塑造和出色的表演功力，获得了业界与观众的一致好评与良好口碑。