二零零二年，她凭借参演个人首部电视剧《金粉世家》正式踏入演艺界，开启了她的表演生涯。次年，她在由李幼斌、曹力、何政军等资深演员联袂主演的电视剧《大江东去》中出演了贺瑶一角，由此获得了更多关注；同年，她还与王亚楠、苏茂、郭晓晓等合作，参与了警匪题材剧集《天不藏奸》的拍摄，在剧中生动诠释了江啸的女友阮萍这一角色；此外，她也客串出演了由徐静蕾与佟大为主演的爱情电影《我爱你》，进一步丰富了早期的演艺经历。进入二零零四年，她担纲主演了由导演蔡晓晴执导的历史题材剧集《羊城风暴》，并在其中成功塑造了麦铃这一人物。二零零五年十一月，她参演的年代剧《阮玲玉》正式播出，她在剧中饰演了兰凌；同年，她还出演了一部聚焦中国山区学生学习与生活状况的剧情影片《我们手拉手》，展现了其表演范围的拓宽。而在作品《阮玲玉》中，她同样饰演了名为兰凌的角色，延续了其在年代剧中的精彩表现。
二零零六年，演员潘星谊的演艺事业呈现出多元发展的活跃态势。她首先与姜武联袂出演了由导演戚健执导的都市情感题材电视剧《开盘》，在剧中生动塑造了检察官周开慧这一专业而富有正义感的角色形象。同年四月，她参与出演的励志主题电影《男孩向前冲》正式登陆院线与观众见面。此外，在同年她还与李灿森、戚迹等演员合作，共同投入了电影《麻辣教头》的拍摄工作。进入二零零七年，潘星谊担纲主演了由导演高一功执导的时装剧《法庭风云》，展现了其在时尚题材作品中的驾驭能力。同年，她还参演了由甘婷婷、罗海琼、郭晓东联袂主演的都市爱情剧《不能没有她》，并在剧中成功诠释了富家千金秦红这一角色，为其表演履历增添了又一鲜明的人物刻画。时间来到二零零八年六月，她与马国伟共同主演的警匪题材影片《千钧一发》正式公映，她在片中饰演了果敢坚毅的女警胡小林，给观众留下了深刻印象。次年，即二零零九年十一月，一部聚焦家庭关系的伦理剧《大爱无敌》播出，潘星谊在剧中饰演了谢永康的未婚妻吴雨薇，进一步展现了她在处理复杂情感戏份方面的细腻演技。
二零零九年二月二十日，演员潘星谊在其住所内意外滑倒，身体撞向家中摆放的鱼缸，导致鱼缸当场破裂。飞溅的尖锐玻璃碎片不幸割伤她的颈部要害，造成颈部大血管破裂，随即引发大量出血。虽经紧急送医并全力抢救，终因伤势过重、失血过多，未能挽回生命，不幸离世。这一突如其来的意外事件，令其亲友与广大观众深感震惊与悲痛。
在繁忙的拍摄工作间隙，潘星谊总是善于利用碎片时间，通过观看各类电影和阅读书籍来持续汲取艺术养分、充实自我，这充分展现了她作为一名演员的高度敬业精神与不懈追求。而在现实生活中，她更是一个洋溢着蓬勃生命力的女孩，始终以真诚和热情对待身边的每一个人，对生活充满了真挚的热爱。
潘星谊在其演艺生涯中，曾于多部影视作品里塑造了诸多性格迥异、形象鲜明的角色，例如在《金粉世家》中，她饰演了一位风姿绰约、韵味独特的三姨太；而在《不能没有她》里，她又化身为独立自强、努力奋进的富家女秦红，展现了其宽广的戏路与扎实的表演功底。除了专注于影视创作之外，潘星谊在日常生活中几乎从不参与和演艺事业无关的公开活动，她更倾向于以低调务实的态度，亲身投入到环保公益与慈善事业中，通过实际行动践行社会责任，体现出她作为公众人物的自觉与担当。
二零零九年三月十二日，由知名导演高群书执导、曾荣获上海国际电影节金爵奖最佳影片殊荣的《千钧。一发》，在首都观众与广大影迷的热切期盼中正式与公众见面。当天，“《千均。一发》北京首映发布会暨潘星谊纪念专场”活动于北京石景山万达影城隆重举行。此次活动不仅是为影片公映造势，更承载着对片中已故主演、杰出青年女演员潘星谊的深切缅怀。影片制片人徐佳暄女士、导演高群书、主演马国伟与迟强等主创人员悉数到场，潘星谊的双亲以及她生前的多位演艺界好友也亲临现场，共同追忆这位早逝的演员。为表达对逝者家属的关怀与慰问，北京万达影城石景山店特别准备了象征敬意与怀念的康乃馨，赠予潘星谊的父母，现场气氛庄重而感人。