1978年，她出生于辽宁丹东市东港市椅圈镇一个普通的家庭，全家四口人只靠爸爸一个人的工资生活。丹东是个秀丽的地方，是我国最大的边境城市，潘雨辰是秀丽边城孕育出的秀丽女孩。初中阶段，她便只身到了省城沈阳，先是向音乐学院的老师学艺，后考入辽宁省艺校，苦读三年。
2006年，10月份由金韬参演革命历史题材连续剧《井冈山》饰演贺子珍 。
2007年，6月份参演由顾晶执导的农村现实主义题材电视剧《静静的白桦林》饰演乔楠 。8月份主演关注青少年犯罪的电视剧《女检察官》饰演江鹭 。
2008年，4月份参演由万盛华执导的《保卫延安》饰演谢芳苓。6月份参演由顾晶执导的催泪作品《亲爱的敌人》饰演卜天红 。同年参与拍摄《勋章》饰演赵玉秀 。
2010年，4月份与张译共同参演《雪花那个飘》饰演刘翠翠 。
2012年，5月份参演乡村励志轻喜剧《女人进城》饰演女村官王红艳 。
2013年，3月份参演检察力作《守望正义》饰演高智商“女检察官”夏青 。5月份参演都市婚恋剧《后婚姻时代》饰演时尚杂志主编杜敏秋 。
2016年3月，拍摄了红色革命历史题材电视剧《彝海结盟》；饰演果基夫人 ；4月，拍摄喜剧电影《不离不弃》 ；同年，先后拍摄了纪念红军长征胜利会师八十周年的电视剧《长征大会师》与纪念长征胜利80周年献礼电影《大会师》，并在两部作品当中化身宋美龄，在两部献礼影片中展现当年国民第一夫人的风范 。
2021年领衔主演的电影《白月光下》荣获美国好莱坞电影节金奖，纽约电影节荣誉奖，同时入围了2021年度香港国际电影节。
2011年6月9日，潘雨辰和军旅演员侯勇在辽宁东港一家五星级酒店里举办了答谢婚宴。
潘雨辰用真挚、深厚的表演引发了现代人对奉献与追求以及年轻人价值取向的讨论 。（腾讯网评）她表演收放自如，把青年贺子珍的执著、顽强和枪林弹雨中的形象展现出来 。（新浪娱乐评）潘雨辰外表看起来比较文静，但她的骨子里是有火爆的性格，只是不轻易显示出来 。（搜狐娱乐评）
