1998年,参演的《老房有喜》播出,饰演小燕子。
2010年,与张翰、江铠同合作出演爱情偶像剧《一不小心爱上你》,在剧中饰演酒店经理蓝米粒。2011年,在梦继执导的年代革命剧《风华正茂》中,饰演长沙商会陶会长的女儿陶斯咏。
2012年,与蒋欣、陈龙合作主演年代抗战剧《箭在弦上》,饰演性格柔弱善良的徐二航;同年,在革命励志剧《青海花儿》中,饰演热血青年潘启月。
2013年,与蒋雯丽、于荣光合作出演年代情感剧《娘要嫁人》,在剧中饰演命运波折的王方;同年,在都市喜剧片《金太狼的幸福生活》中,饰演任性率真,敢爱敢恨的画家颜子淳。
2014年,在古装喜剧片《江湖论贱实录》中,饰演心怀梦想的女孩王二丫;5月,与黄渤、袁泉合作出演年代谍战剧《锋刃》,在剧中饰演擅长使用各种枪支刀具的女杀手兰英;9月,与李幼斌、李立群合作出演都市商战剧《活法》,饰演敢想敢闯、个性鲜明的女记者江雨瞳;11月,在民国谍战剧《金战》中,饰演善用美人计诱惑他人的女特务杨云嫣;
2015年,主演都市偶像情感电视剧《闪亮茗天》,在剧中饰演茶艺师的女儿杜心羽;同年,主演民国爱情剧《四千金》,饰演思维敏捷、风趣活泼的简如恬。
2016年,在李牧鸽执导的都市情感剧《职场是个技术活》中,饰演高级经理人许诺;同年,与郑智薰、宋茜合作出演青春爱情剧《八月未央》。
2017年6月,潘之琳与罗晋领衔主演都市情感剧《真爱的谎言之破冰者》;9月,领衔主演都市情感剧《职场是个技术活》,在剧中饰演直率大方、雷厉风行,处理职场问题手到擒来的许诺。
2018年2月,潘之琳主演的民国爱情剧《翩翩冷少俏佳人》播出,在剧中饰演聪慧、坦率、思维敏捷的简家二女儿简如恬。
2019年10月13日,主演的电视剧《光荣时代》播出,在剧中饰演白玲。
2014年1月16日,潘之琳前往北京市海淀区聋儿康复中心探访聋哑儿童,献出了自己对孤残儿童的一份关爱。
2015年,参与壹基金公益映像节“万人空象”公益活动。