1943年10月15日,潘妮·马歇尔出生在纽约布朗克斯区一个演艺之家。高中毕业后,潘妮进入新墨西哥大学,主修数学和心理学,没过多久,她与校内的橄榄球明星迈克尔·亨利开始热恋,不久之后还有了身孕。20岁不到,潘妮便放弃了学业,有了自己的第一段婚姻。可惜,这段婚姻仅持续了三年不到,黯然神伤的潘妮带着女儿翠西回到了纽约家中,投靠哥哥盖瑞,在后者主理的一些电视作品中演些小配角。
潘妮·马歇尔1976年,她出演了《拉维恩和雪莉》一片,饰演两位啤酒厂的流水线女工。前前后后一共得到了3次最佳电视剧音乐喜剧女主角的提名。随后,她顺利地得到了各大电影公司的关注。1980年代,她开始执导影片。1986年,他拍摄了《东西战争》这部喜剧片,并顺利捧红了当时在影视圈还寂寂无名的乌比·戈德堡。1988年,她和汤姆·汉克斯合作,拍摄了著名的科幻片《长大》。该片以一个小孩一夜之间突然变为成年人为契机,讲述了成人世界的复杂多变和儿童的纯真善良。该片在北美地区收获了超过1亿美元的票房,而潘妮·马歇尔也成为历史上首位单片票房过亿美元的女导演。成为了当仁不让的好莱坞女导演的先行者。1990年,潘妮·马歇尔拍摄了《无语问苍天》。
卡洛尔·潘妮·马歇尔的父亲安东尼·马歇尔从事电影导演,制片工作,母亲是踢踏舞老师。比潘妮稍长几岁的姐姐罗妮是电视制作人,比她年长九岁的哥哥盖瑞·马歇尔,曾执导过《风月俏佳人》《公主日记》等卖座片的著名导演,于2016年去世。潘妮的第二任丈夫是著名导演罗伯·莱纳,曾执导《伴我同行》《当哈利遇上莎莉》《义海雄风》等片。
当地时间2018年12月17日,潘妮·马歇尔因糖尿病的并发症在洛杉矶逝世,享年75岁。
潘妮·马歇尔是当仁不让的好莱坞女导演的先行者,虽然作品数量不多,但作为一个从演员转行至导演的女性,潘妮·马歇尔在好莱坞所取得的成就,足以令世人瞩目。从电视剧女演员到商业片女导演,潘妮·马歇尔横跨影视两界,均获得巨大成功。