潘季驯生于明武宗正德十六年四月二十三日(1521年5月28日)，为明世宗嘉靖二十九年(1550)进士。初授九江推官，后升御史，巡按广东，行均平里甲法，斥抑豪强。嘉靖四十四年(1565年)，由大理寺左少卿进右佥都御史，总理河道，开始治黄生涯。嘉靖四十五年(1566年)，以接浚留城旧河成功，加右副都御史，寻以丁忧去。隆庆四年(1570年)，河决邳州、睢宁，起故官，再任总河，塞决口。隆庆五年(1571年)，报河工成，寻以运输船只漂没事故，遭勘河给事中雒遵劾，罢去。万历四年(1576年)夏，再起官，巡抚江西。万历五年(1577年)，召为刑部右侍郎。万历六年(1578年)夏，以右都御史兼工部左侍郎总理河漕。九月，兴两河大工，次年工竣，黄河下游得数年无恙。
万历八年(1580年)春，加太子太保，进工部尚书。九月，迁南京兵部尚书。万历十一年(1583年)正月，改刑部尚书。张居正身后被抄家，长子张敬修自缢死，全家饿死十余口。潘季驯看不下去，上疏明神宗说，“治居正狱太急”，“至于奄奄待毙之老母，茕茕无倚之诸孤，行道之人皆为怜悯。”神宗看后不悦。而在御史李植、江东之等人与内阁申时行、吏部尚书杨巍相攻讦，潘季驯帮助申时行等，因而被李植劾以党庇张居正，落职为民。万历十三年(1585年)，御史李栋、董子行分别上言，认为潘季驯“罪轻责重”，均被神宗罚俸处理。其后多次有人推荐潘季驯。万历十六年(1588年)，黄河大患，以给事中梅国楼等荐，复官右都御史，总督河道。万历十九年(1591年)冬，加太子太保、工部尚书兼右都御史。万历二十年(1592年)，以病辞休。万历二十三年(1595年)四月十二日(5月20日)，潘季驯逝世，享年七十五岁。
