2002年因参演首部电视剧《金粉世家》而进入演艺圈。潘星谊2003年在李幼斌,曹力,何政军主演的电视剧《大江东去》中饰演贺瑶；同年与王亚楠,苏茂,郭晓晓合作拍摄警匪剧《天不藏奸》,在剧中饰演江啸的女友阮萍；此外,她还参演了由徐静蕾,佟大为主演的爱情片《我爱你》。2004年主演由蔡晓晴执导的历史剧《羊城风暴》饰演麦铃。2005年11月参演的年代剧《阮玲玉》播出,在剧中饰演兰凌；同年参演反映中国山区学生学习生活的剧情片《我们手拉手》。2006年与姜武共同主演由戚健执导的都市情感剧《开盘》,在剧中饰演检察官周开慧；4月出演的励志片《男孩向前冲》上映；同年与李灿森,戚迹合作拍摄电影《麻辣教头》。2007年主演由高一功执导的时装剧《法庭风云》；同年参演由甘婷婷,罗海琼,郭晓东共同主演的都市爱情剧《不能没有她》,在剧中饰演富家千金秦红。2008年6月与马国伟共同主演的警匪片《千钧一发》上映,在片中饰演女警胡小林。2009年11月参演的家庭伦理剧《大爱无敌》播出,在剧中饰演谢永康的未婚妻吴雨薇。
作品奖项获奖时间奖项名称获奖作品获奖结果2006电视电影百合奖男孩向前冲获奖2005中国电影金鸡奖我们手拉手提名2005中国电影华表奖优秀儿童片我们手拉手获奖