潘阳出生于辽宁省铁岭市,小时候就流露出唱歌天赋,从小就是学校文艺骨干。潘阳自幼在东北铁岭跟随母亲长大,小时候上学要填父母的名字,她都填母亲杨云的名字,都不愿意让同学知道自己是潘长江的女儿。小学毕业时,由于父亲潘长江的工作调动到北京,她便跟随父亲来北京。潘阳15岁时,父母把她送到加拿大温哥华上高中,但她却没有攻读企业管理,而是瞒着父母学了两年西方音乐。2003年,她选择回国上大学,在解放军艺术学院学声乐。潘阳在解放军艺术学院音乐专业毕业后,决定进入娱乐圈,起初遭到了父亲的反对,但在其的坚持下,父亲最终同意她当艺人。
写真2006年,潘阳为喜剧电影《别惹小孩》作词并演唱了片尾曲《我和你的夏天》；同年,与潘长江,李理合作主演都市喜剧《电梯》,在剧中饰演外貌靓丽但性格却大大咧咧的前台小姐高美美,这是她的首部电视剧作品。2007年11月,参加中央电视台综艺频道户外歌会节目《欢乐中国行》“走进重庆”特辑,与父亲潘长江合唱歌曲《好人好梦》；随后,作为演唱嘉宾参加沧州电视台周年庆。2008年1月23日,发行首张个人音乐专辑《大道理》,收录了包括《爱到最后》《音乐猫》等在内的10首歌曲,从而正式以歌手身份出道；3月,参加中央电视台3·15晚会,翻唱了那英的歌曲《雾里看花》；3月20日,与潘长江,孙宁,姜超联袂主演的农村喜剧《清凌凌的水蓝莹莹的天》播出,在剧中饰演钱大宝的女儿钱多多,该剧获得了首届新农村电视艺术节“农村题材电视剧·长篇优秀作品奖”；12月21日,参加CCTV第三届电视剧群英汇,与潘长江合唱歌曲《逛新城》。2009年2月1日,与潘长江,孙宁,姜超联袂主演的农村喜剧《清凌凌的水蓝莹莹的天2》播出,并为该剧演唱了主题曲《坚持》,该剧获得了第2届新农村电视艺术节最佳农村题材电视剧奖；2月28日,潘阳一家获得了“《超级访问》8周年盛典活动”超级欢乐家庭奖；3月,在舞台剧《情缘·地下铁》中担任女主角；同年,参演康宁执导的都市喜剧《我们的梦工厂》；7月,参加中央电视台综艺频道户外歌会节目《欢乐中国行》,演唱歌曲《爱你呀》；同年,其演唱的歌曲《军中宝贝》发布；此外,她还与潘长江共同主持了河北卫视综艺节目《真情旋律》,成为了中国主持界第一对“综艺父女档”。2010年1月,参加安徽卫视《2010春节喜福会》；2月,参加《2010年辽宁卫视春节联欢晚会》,演唱歌曲《大道理》；与此同时,她还与父亲潘长江一起参加了湖南卫视《元宵喜乐会》,演唱歌曲《祝愿歌》；同年,主演孙勇执导的电视剧《新雷锋班的故事》,在剧中饰演军医田野。2011年1月27日,参加《湖南卫视2011春节联欢晚会》,潘阳与父母,祖父母共同表演小品《快乐一家人》；2月1日,与李依晓,姜超,金鑫联袂主演的贺岁喜剧《相亲相爱》开播,在剧中饰演暗恋伪富二代洪生的冯玫玫；2月11日,参加《2011年辽宁卫视春节联欢晚会》,与火风合唱歌曲《回家的人》；4月11日,与潘长江,储智博,梁爱琪合作主演的现代喜剧《能人冯天贵》播出,在剧中饰演开吊车的乡下姑娘柳弯弯,并为该剧演唱了主题曲《幸福》,她亦凭借该剧获得第3届新农村电视艺术节最佳女配角奖；5月27日,主演蒋旭执导的爱情喜剧电影《你是哪里人》,在片中饰演大学毕业四处找工作的女主角陈曦,并为该曲演唱了同名主题曲《你是哪里人》,这亦是她的首部电影作品；8月15日,参加以“情系堡子里”为主题的中国张家口堡文化旅游节,演唱歌曲《大道理》《爱的阳光》。2012年4月,担任辛若天单曲《生活就像超级玛丽》的MV女主角；8月15日,与陈浩民,潘长江,李丹阳,巩汉林合作出演的古装剧《聪明小空空》播出；9月29日,与杨志刚,郑凯,刘思言合作参演的军旅剧《火蓝刀锋》播出,在剧中饰演女兵中队的副队长崔婕。2013年,参加浙江卫视青春励志真人秀节目《我不是明星》,并演唱了节目同名主题曲《我不是明星》,通过多轮淘汰赛,最终获得总决赛冠军。潘阳2014年1月1日,发布个人单曲《给爱找个伴》；7月,与潘长江,恬妞联袂主演的古装喜剧系列电影《毛驴县令之大事小情》《毛驴县令之你我他》相继上映,并为该片演唱了主题曲《万家灯火》发布。2015年1月16日,与鲁诺,高丽雯,朱时茂,陈佩斯联袂主演的悬疑谍战电影《谍·莲花》上映,在片中饰演干练大方且有勇有谋的共产党情报人员苏梅；10月10日,与阴奕彤,黄子腾,王文联合主演的爱情喜剧电影《家有虎妻》上映。2016年1月1日,与潘长江作为固定嘉宾参加的北京卫视明星育儿类实验节目《二胎时代》开播；同年,与潘长江合作主演了农村喜剧系列电影《一村之长》；4月3日,作为潘长江的助演嘉宾参加东方卫视明星喜剧竞赛真人秀《欢乐喜剧人第二季》总决赛,表演小品《老小孩儿·小小孩儿》；4月24日,作为颁奖嘉宾出席第23届北京大学生电影节之第2届大学生摄影大赛颁奖典礼；8月28日,与潘长江,苑琼丹合作主演的古装动作喜剧《毛驴县令2之宛如格格》上映。2017年1月24日,与龙飞龙泽共同为电影《一村之长》演唱的主题歌《坑》发布；1月26日,与巩汉林,潘长江共同在《2017年辽宁卫视春节联欢晚会》上演绎小品《善意的谎言》；1月29日,与潘长江,韩兆,徐熙颜,肖光奕合作出演的乡村剧《双喜盈门》播出,在剧中饰演焦不满的前妻；8月,与杨宗纬,柯蓝共同录制北京卫视跨界喜剧竞技秀节目《跨界喜剧王第二季》。2018年2月14日,参加《2018年辽宁卫视春节联欢晚会》,演唱歌曲《两个很爱我的人》；2月28日,发行个人单曲《两个很爱我的人》；8月30日,与李倩,叶静,郭金杰,丁冠中联袂主演的抗战剧《浴血青春》开播,在剧中饰演女连长夏扬。2019年1月17日,与金桂斌领衔主演的剧情电影《家有长嫂》上映,在片中饰演女主角李玉梅；同年,通过《寻找喜剧人》获得了参加东方卫视喜剧竞演综艺节目《欢乐喜剧人第六季》的名额。2020年1月,与搭档巩天阔以“新晋喜剧人”身份参加东方卫视喜剧竞演综艺节目《欢乐喜剧人第六季》；1月23日,参加《2020年辽宁卫视春节联欢晚会》,与赵达合唱歌曲《今夜向北方》；5月18日,与俞灏明,李曼,李乃文合作出演的年代励志剧《青山遮不住》开机,在剧中饰演电讯十三厂女工丁亚苓。2021年2月10日,参加《“笑赢这一年”2021喜剧春晚》,与潘长江,胡可合作表演小品《想见你》；3月6日,与巩天阔领衔主演的现实主义喜剧电影《村里有情况》上映,在片中饰演因公司破产到处躲债的杨美丽；5月17日,与靳东,李乃文,毛晓慧,吴越合作出演的当代农村剧《温暖的味道》播出,在剧中饰演李建安的亲妹妹李清荷；6月17日,主演的喜剧电影《牛头不对马嘴》上映,在片中饰演石坞村新任驻村第一书记马晓丽；9月10日,与魏焌皓,许绍洋,陈国坤等联合主演的犯罪电影《直击现场》上映,在片中饰演女主角潘嘉雯。2022年1月30日,参加《2022年辽宁卫视春节联欢晚会》,与潘长江,巩汉林,梁龙,句号,巩天阔共同表演小品《休闲养老团》。2023年10月15日,参演的电视剧《花开石上》开机。
潘阳祖籍山东济南,19世纪时,她的曾祖父从山东北上“闯关东”。潘阳出生于梨园世家,祖父潘林生与祖母王晶平都是辽北地区的评剧演员,父亲是艺人潘长江,母亲是杨云,叔叔是制片人潘长甬。潘阳的父母给她取名“阳”是父母的姓氏“潘”和“杨”的结合。由于父亲潘长江工作的原因,潘阳小时候很长时间才能见到父亲一面。父亲对潘阳虽然很宠爱但却不溺爱,从来没有打过她,经常给她讲些为人处世,以及艺术上的大道理。2009年,潘阳与“江南石肆”会所总裁石磊交往,对方主要从事玉器生意,曾留学美国主攻钢琴,与郎朗是同班同学兼好友。2012年7月29日,潘阳与石磊在北京举行了婚礼。由于丈夫石磊是中国香港籍人士,所以任职二炮文工团的潘阳选择转业,放弃军人身份。2013年1月15日凌晨,潘阳与石磊的儿子出生,儿子小名叫石全,小石头。潘阳与家人写真活动剧照和家人潘阳获得最佳女配角
2008年3月20日,潘阳与父亲潘长江在香山植物园做公益,一起亲手种下一棵山桃树。2009年8月,参加中央电视台《心连心——赴江西上饶慰问演出》,与潘长江同台演唱《好人好梦》；10月,被聘请为剑桥红十字会的爱心大使。2013年8月25日,受邀参加了由北京市朝阳区卫生局支持,北京和美妇儿医院主办的以“倡导自然分娩,提高生育质量”为宗旨的北京和美·圣释“百人顺产计划”公益活动,与现场的一些准妈妈们分享了自己的生产经,鼓励大家都能自然分娩。2014年4月18日,作为爱心大使参与了北京妇女儿童发展基金会主办的“让梦飞翔——爱心手牵手·帮扶一对一爱心妈妈支持计划”公益活动；5月15日,与众多艺人共同演唱的“梦想启航”公益行动主题曲《我手心的光》发布。
潘阳漂亮且才华兼备,能歌善舞,擅长表演。虽是潘长江的女儿,但长相,身高都和父亲反差巨大。作为歌手,潘阳才艺双全,长相甜美,声如淡菊,一点一滴,透露专属少女的小情绪。人如其名,一颦一笑,散发阳光自然“桔”色小幸福,影视歌多栖发展的她,让观众领略了其作为80后所散发出的多才多艺的自信。作为主持人,在主持节目《真情旋律》时,潘阳受到了观众的一致好评,并开辟了一种新的主持风格。而作为演员,潘阳的进步很大,通过多部戏剧的累计,有很大的飞跃,变得成熟老道起来,能够很好的面对镜头,角色。潘阳以前的表演比较表面,后来更多的是内心,懂得自己揣摩角色。她变成一个成熟的演员和歌手,在演戏上,基本上都是她自己在揣摩角色,挖掘人物心理,人物故事的整个走向也把握得不错。在舞台剧《情缘·地下铁》中,潘阳表演得很自然很大方。而在面对记者采访时,可以随着电波感受到她说话时的情感,即便在北京生活多年,她的口音仍绝对“东北”,不带丝毫京腔,整个谈话过程让人愉悦。