1954年11月4日，生于上海市。家中有两个妹妹，在潘虹10岁那年，父亲去世。
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年冬，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》，潘虹由此成名。
1981年，《杜十娘》是潘虹演艺生涯中的一个转折。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。
1982年，主演影片《人到中年》，饰演女主角陆文婷。
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。
1988年秋天，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。
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。
2004年起，潘虹荧屏形象已经定型，出演了很多电视剧角色大都相似。如《天下人家》、《隐婚日记》、《
爱情面前谁怕谁》、《保卫孙子》、《谁解女人心》、《双独家庭的奢侈品》等。
2014年，潘虹出演电视剧《
冬暖花会开》，饰演英氏集团总经理。同年出演电视剧《
虎妈猫爸》。
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