Полина Панина в 2021 году окончила Российскую академию музыки имени Гнесиных (класс доцента Людмилы Ивановой). Продолжила образование в Центре оперного пения имени Галины Вишневской (класс профессора Анатолия Лошака). Стипендиат Президента Российской Федерации и получатель Гранта Президента РФ (2017–2021).
В 2022 году принимала участие в Зимнем международном фестивале Юрия Башмета в Сочи. В 2023 году участвовала в исполнении Реквиема Лигети (абонемент Московской филармонии «Другое пространство. Continuo»).
С 2023 года – солистка Московского театра «Новая опера» имени Е. В. Колобова. Участвует в спектаклях «Золушка» Россини (Тисба), «Кармен» Бизе (Мерседес), «Травиата» Верди (Флора), «Иоланта» Чайковского (Лаура), «Борис Годунов» Мусоргского (Федор), «Карлик» Цемлинского (подруга инфанты) и др.