1954年11月4日，生于上海市。家中有两个妹妹，父姓刘，母姓潘，均为上海人。当潘虹上幼儿园时，父亲在一场“反右派斗争”中落网了。在潘虹10岁那年，父亲去世。
上小学二年级时，上海外国语学院附属小学来校招优秀学生，潘虹也去报考了。但是，她因“政审”没有通过而落榜了。
1972年“文化大革命”之后，紧接着又开展了知识青年“上山下乡运动”。潘虹毕业了，便也在这运动中离开了上海，当时，她17岁，在长江中的崇明岛插队落户了。
1973年，上海戏剧学院来崇明岛招生，潘虹报考后，被录取在了表演系。
在学校期间她参与了《青春》、《欢腾的小凉河》与《朝霞异彩》三部影片的拍摄，但都是潘虹毕业后才制作完成并公映的。
1976年，在成都峨眉电影制片厂的影片《奴隶的女儿》担任主角。
1978年，主演电影《苦恼人的笑》，并受邀参加戛纳电影节的展映。获得了中国电影华表奖优秀影片奖、青年优秀创作奖，潘虹由此成名。
1979年，主演由潇湘电影制片厂摄制的《透过云层的霞光》，是导演欧阳山尊在十年动乱之后拍摄的第一部故事影片。
1980年，《漩涡里的歌》是峨影厂摄制的一部以音乐为题材的影片，潘虹第一次在影片中饰演一位思想开放的现代女性形象。
1981年，《杜十娘》是潘虹演艺生涯中的一个转折。影片中潘虹饰演的是一位虽沦落风尘，却出淤泥而不染的青楼女子。影片被送往亚洲国际电影节参展，同时，潘虹也凭借杜十娘夺得了第四届小百花奖最佳女主角奖和第六届大众电影百花奖最佳女主角提名的殊荣。
1982年，主演影片《人到中年》，饰演女主角陆文婷。这是一部展示出中国20世纪80年代知识分子的生存状态，具有强烈现实意义的影片。
1983年，《人到中年》被作为“中国电影新作”在日本东京展映。潘虹也凭借陆文婷的角色，获得第三届金鸡奖最佳女主角奖和第六届百花奖最佳女主角提名。同年，主演根据文学家巴金从1944年开始创作的长篇小说而改编的影片《寒夜》。潘虹饰演的女主人公“曾树生”，是一个很有时代感的“花瓶”。她是那种既忍辱负重，却又找不到出路的另一种悲剧女性。获得了华表奖优秀影片和第九届香港国际电影节优秀影片荣誉证书，以及第三十八届戛纳电影节优秀影片荣誉证书，并成为中国第一次成功入围参赛戛纳电影节的影片。
1984年，应香港导演李翰祥之邀，接拍由他执导的电影《火龙》，饰演溥仪特赦出狱后与之再婚的妻子李淑贤。此片获1986年香港电影金像奖最佳电影、最佳导演、最佳男/女主角、最佳女配角、最佳编剧的六项提名殊荣。
1985年，主演陈家林执导的《末代皇后》，饰演时间跨越度从民国十一年到三十几年的皇后婉容。影片于1988年在叙利亚大马士革国际电影节上映，潘虹又再次夺得了最佳女主角殊荣。
1986年，主演电影剧作家张弦根据作家陆文夫的中长篇小说《井》改编，由李亚林执导的电影《井》。饰演女主角徐丽莎，故事中她已不是接受过现代科学文化洗礼的女子，而是旧式的柔弱女性。她有旧女性的软弱，又有“五四”以来女性的觉醒，是一个矛盾复合体。
1987年，影片《井》被送到戛纳电影节公映，公映六场。获得意大利第十九届陶米尔纳国际电影节最佳影片二等奖，同时她也凭借徐丽莎夺得了最佳女演员奖。
1988年，主演谢晋执导的电影《最后的贵族》，同年，潘虹还成为了美国《时代周刊》的封面人物。照片是由一位美国记者在《最后的贵族》拍片现场拍摄的。改革开放以来，中国人中第一位成为《时代周刊》杂志封面人物的是邓小平，第二位就是潘虹。
1990年，潘虹主演的《独身女人》上映。影片中，她饰演的欧阳若云是90年代经济潮中女强人，渴望爱情，对男性持极端审慎的态度。
1992年，主演中国第一部以股市为题材的影片《股疯》，也是大陆和香港联合拍摄的第一部以“股票”为题材的影片。影片用轻喜剧的形式充满善意地描绘了1990年代全民炒股的疯狂热潮。通过对股票市场的涨落起伏和人们生活的戏剧变化，从侧面流露出中国民众对于经济观念的转化。凭借此片潘虹夺得了第十四届中国电影金鸡奖、第十七届大众电影百花奖、首届中国电影华表奖、第五届中国电影表演艺术学会金凤凰奖、首届长春电影节金鹿奖、首届上海影评人奖等多个电影节的最佳女主角奖。
2001年，上海电影制片厂和上海嘉禾影视娱乐管理咨询有限公司合作拍摄《股疯》的续集《股啊股》。影片以喜剧手法，通过描述小人物的情感生活，再现股市众生相。潘虹在这部片子里饰演在股市中卖盒饭起家的女大户阿莉这个角色，在多年股市风雨的磨炼中，她已成为一个在股市上呼风唤雨的“大姐大”。
2003年，在电视剧《无盐女》中，潘虹饰演一位悲剧母亲，在儿子很小的时候就被丈夫抛弃。
2016年，潘虹与Angelababy、阮经天等人合作主演的爱情悬疑电影《谋杀似水年华》上映；8月，出演都市励志偶像剧《美味奇缘》。
2017年，特别出演了范冰冰、高云翔等人主演的古装历史传奇剧《赢天下》。11月，出演抗战电影《北斗之岛城风云》。
2020年，主演由徐辅军执导的电视剧《无法恋爱的理智派》举行开机仪式。
北斗风云 2019-04-19 饰演老年英子 导演马玉辉、魏子千 主演魏子千、孔琳、邵峰
谋杀似水年华 2016-02-14 饰演袁淑贞 导演陈果 主演杨颖、阮经天、张超
陪安东尼度过漫长岁月2015-11-13 饰演安东尼母 导演秦小珍 主演刘畅、白百何
剩者为王2015-11-06 饰演如曦母 导演落落 主演舒淇、彭于晏
港囧2015 饰演蔡菠母亲 导演徐峥 主演赵薇
致我们终将逝去的青春2013 饰演陈孝正母亲 导演赵薇 主演赵又廷
钱学森2011 饰演蒋英(老年) 导演张建亚 主演陈坤
谁主沉浮2009 饰演宋美龄 导演陈力 主演吴兴国
12秒58 2008 饰演母亲 导演萧荣、陈学人 主演苏桦伟、张国柱
泥鳅也是鱼2004 饰演谢林林 导演杨亚洲 主演倪萍
手足情2002 饰演孤儿院院长 导演钟澍佳 主演张智霖、苏有朋、范冰冰
股啊股2001 饰演阿莉 导演张敏 主演张智尧、谢雨欣、高曙光
冲上九重天1997 饰演海远 导演黄俊文 主演赵文瑄、黎姿、梁家辉
拥抱朝阳1996 饰演阮贞淑 导演潭朗昌 主演林子祥、袁咏仪、宣萱
股疯1993 饰演范莉 导演李国立 主演刘青云
女人TAXI女人1991 饰演秦瑶 导演王君正 主演丁嘉丽
独身女人1990 饰演欧阳若云 导演秦志钰 主演江珊
最后的贵族1989 饰演李彤 导演谢晋 主演濮存昕
顽主1988 饰演丁小鲁 导演米家山 主演张国立、梁天、葛优
井1987 饰演徐丽莎 导演李亚林 主演李志舆
末代皇后1986 饰演婉容 导演陈家林 主演姜文、朱茵、刘威
火龙1984 饰演李淑贤 导演李翰祥 主演梁家辉
寒夜1983 饰演曾树生 导演阙文 主演许还山
人到中年1982 饰演陆文婷 导演王启民 主演达式常
漩涡里的歌1981 饰演林娟 导演刘子农 主演赵尔康
杜十娘1981 饰演杜十娘 导演周予 主演佟瑞敏
透过云层的霞光1980 饰演白妹 导演欧阳山尊 主演毕鉴昌
苦恼人的笑1979 饰演傅彬妻子 导演邓一民 主演李志舆
奴隶的女儿1978 饰演海来乌呷 导演曾未之 主演田华
沙漠驼铃1978 饰演杨娟 导演刘琼 主演焦晃
老闺蜜2020 饰演艾琳 导演乔梁 主演王馥荔、许娣、宋晓英、吴冕
爱上你治愈我2019-04-17 饰演林芝繁 导演曹盾、程樯 主演窦骁、苗苗
高兴遇见你2018-08-29 饰演唐永顺 导演苏平 主演徐璐、杨玏、王阳、马羚
诚忠堂2018-07-01 饰演江雪瑛 导演路奇 主演童瑶、乔欣
新万家灯火2018-03-17 饰演唐娇娇 导演李妮 主演刘雅瑟、杜海涛
美味奇缘2017-09-11 饰演姜秀云 导演柯政铭 主演毛晓彤、Mike、张雨剑
我们的爱2017-08-10 饰演齐舒兰 导演易寒 主演靳东、童蕾
巴清传2017 饰演巴老夫人 导演高翊浚 主演范冰冰、高云翔、严屹宽
老公们的私房钱2016-12-05 饰演郑妈妈 导演白杨 主演左小青、范明、高露、涂松岩、王丽云
虎妈猫爸2015-05-03 饰演孙雅娴 导演姚晓峰 主演赵薇、佟大为、郭凯敏、韩童生
知青家庭 2015-04-20 饰演徐佳 导演苏舟 主演任程伟、李琳
爱你不放手2015-01-10 饰演胡钟秀 导演高林豹 主演李宗翰、李康宜、范舒然
冬暖花会开2014 饰演英夫人 导演乌兰塔娜 主演邓家佳、赵久毅、李肖宁
当婆婆遇上妈之欢喜冤家2014 饰演张秋萍 导演鄢颇 主演郭晓冬、曹曦文、戴春荣
双独家庭的奢侈品2014 饰演唐母 导演庞好 主演蒋欣、曹炳坤、莫小棋
谁解女人心2014 饰演梅美婆婆 导演谭友业 主演孔琳、王海珍、黄觉
保卫孙子2013-12-15 饰演苏梅 导演沈航 主演高洋、魏巍、方子春、何赛飞、王华英
巾帼大将军2013 饰演独孤伽罗 导演田有良 主演江若琳、陈思成、袁弘
爱情面前谁怕谁2013 饰演高母 导演卢伦常 主演霍思燕、陈紫函、张晓龙
到爱的距离2013 饰演廖克难 导演简川訸 主演李晨、靳东、张馨予
辣妈正传2013 饰演邓总 导演沈严 主演孙俪、张译、明道
隐婚日记2013 饰演娜莎 导演王小康 主演李晨、韩雨芹、贾青
梦回唐朝2013 饰演太后 导演蔡晶盛 主演王力可、谭耀文、佟丽娅
婚姻之痒2013 饰演苏庭雨 导演陈力 主演李修贤、姜大卫、彭玉林
劝和小组2013 饰演李副总编 导演于荣光 主演于荣光、归亚蕾、朱晓渔
文家的秘密2012 饰演文静 导演胡方易 主演朱雨辰、甘婷婷、郑国霖
木府风云2012 饰演罗氏宁 导演于荣光 主演秋瓷炫、于荣光、吕良伟
天下人家2012 饰演曹蔚芳 导演高希希 主演于和伟、霍青、李依晓
真爱谎言2012 饰演胡钟秀 导演高林豹 主演薛凯琪、李易峰、李宗翰
幸福生活在招手2012 饰演方阿琴 导演夏钢 主演方子哥、牛莉、任程伟
我们的快乐人生2012 饰演陈母 导演鄢颇 主演于震、胡可、高明
聪明小空空2012 饰演大夫人 导演都晓 主演潘长江、巩汉林、鲍国安
赏金猎人2012 饰演慈禧 导演成麟 主演钱泳辰、李易峰、江铠同
新上门女婿2011 饰演陈卫红 导演乔梁 主演张译、张歆艺、王诗槐
春暖花开2011 饰演刘丽芬 导演戚健 主演李小冉、李明启、赵纯阳
丐世英豪2010 饰演太后 导演郑少峰 主演邱心志、六月、苗可丽
当婆婆遇上妈2010 饰演张问琴 导演田有良 主演贾乃亮、李小璐、李勤勤
国色天香2010 饰演宫夫人 导演李慧珠 主演何晟铭、刘恺威、何赛飞
生死桥2010 饰演柳暮云 导演田沁鑫 主演贾乃亮、王子文、王泊文
医者仁心2010 饰演严如意 导演傅东育 主演谢君豪、尤勇、陈谨
1995 第15届中国电影金鸡奖评委会特别奖 （获奖）
1994 第14届中国电影金鸡奖最佳女主角奖 股疯 （获奖）
1988 第8届中国电影金鸡奖最佳女主角奖 井 （获奖）
1983 第3届中国电影金鸡奖最佳女主角奖 人到中年 （获奖）
1994 第17届大众电影百花奖最佳女主角奖 股疯 （获奖）
1983 第6届大众电影百花奖最佳女主角奖 杜十娘 （提名）
1983 第6届大众电影百花奖最佳女主角奖 人到中年 （提名）
2008 第11届上海国际电影节之第5届电影频道传媒大奖最受关注女主角奖 12秒58 （提名）
1988 第1届大马士革国际电影节最佳女主角奖 末代皇后 （获奖）
1987 第18届意大利陶尔米纳国际电影节最佳女主角奖 井 （获奖）
1994 第2届中国长春电影节-金鹿奖最佳女主角奖 股疯 （获奖）
1995 第5届中国电影表演艺术学会金凤凰奖表演学会奖 股疯 （获奖）
1989 第2届中国电影表演艺术学会金凤凰奖表演学会奖 井 （获奖）
1987 第1届中国电影表演艺术学会金凤凰奖表演学会奖 人到中年 （获奖）
2016 第8届澳门国际电影节最佳女配角奖 谋杀似水年华 （提名）
1987 第9届小百花奖最佳女主角奖 末代皇后 （获奖）
1983 第5届小百花奖最佳女主角奖 人到中年 （获奖）
1982 第4届小百花奖最佳女主角奖 杜十娘 （获奖）
2003 第3届中国电视艺术双十佳十佳演员奖 梧桐雨 （获奖）
1994 第4届上海影评人协会奖最佳女主角奖 股疯 （获奖）
1993 1993年度中国广播电影电视部优秀影片奖最佳女主角奖 股疯 （获奖）
1987 新时期十年电影奖最佳女主角 人到中年 （获奖）
2009 《天天影视圈》我心中的经典电影形象最经典时代个性奖 （获奖）
2009 《南方人物周刊》共和国60年最美丽12人 （获奖）
2009 人民网60位人民喜爱的表演艺术家 （获奖）
2007 新浪网年度最受公众尊敬的表演艺术家 （获奖）
1989 《中国电影报》新时期40年“十大影星” （获奖）
1989 《中国青年》报“中国十大杰出青年” （获奖）
1988 美国《时代周刊》新中国最早登上封面的华人艺人 （获奖）
1981 《中国电影周报》中国新时期十大电影明星 （获奖）
2008 中国电影博物馆39尊蜡像展之一 （获奖）
2007 全国中青年“德艺双馨”文艺工作者荣誉称号 （获奖）
2006 大世界基尼斯纪录:获金鸡奖最佳女主角次数最多的人 （获奖）
2005 中国电影博物馆收录肖像 （获奖）
2005 纪念中国电影百年“在中国银幕上留下难忘形象的128位影星”并发行个人邮票 （获奖）
1997 中国文学艺术界联合会授予“世纪之星”誉称号 （获奖）
1988 日本西部伊影片公司授予“世界十大影星”荣誉称号 （获奖）
1986 柬埔寨国王诺罗敦·西哈努克授予一尊木雕鱼美人 （获奖）
2015 中国电视好演员女演员奖 （获奖）
2011 中国电视剧产业二十年群英盛典突出贡献人物 （获奖）
2011 深圳卫视《年代秀》60年代时代偶像 （获奖）
2010 福建2009我爱我剧最受观众喜爱的女演员 （获奖）
2009 60年电影奇迹我心中的经典电影形象 （获奖）
2009 共和国60年中国影视成就中坚力量 （获奖）
2009 福建上半年最受观众喜爱的演员 （获奖）
2005 中国电影100年对中国影坛有突出贡献的50位电影艺术家之一 （获奖）
2005 中国电影100年100位经典银幕形象—陆文婷 （获奖）
2005 中国电影100年100位优秀演员之一 （获奖）
1988 “佛山杯”(新时期十年1978年至1987年)中国影视十大明星 （获奖）
潘虹是位朴素、大方、高雅、文静的女性，恬淡中潜藏着激情，柔弱中不乏执拗和坚忍，她是蜚声中外的电影明星，却待人亲切诚恳（新华网评）。
潘虹被称为80年代的“悲剧女皇”，她在多部影片中塑造的悲剧形象令人时隔多年仍记忆犹新，她的出色表演已经被观众所公认。潘虹的表演天赋极高，从骨子里散发出来的贵族气质和文化涵养常给人一种清冷、孤傲的感觉，扮演的角色也多属于内敛型（新浪网评）
