她父親潘智合，是遜清名流潘世恩的后人。與張伯駒先生結(jié)婚時，潘素剛20歲。她自幼酷愛繪畫，21歲時正式拜師學(xué)畫。初從朱德箐習(xí)作花卉，后與老畫家陶心如、祁景西、張夢嘉合作繪畫。婚后，她潛心觀摩張府珍貴書畫真跡，悉心鉆研隋唐兩宋工筆重彩畫法，并陪伯駒游歷名山大川，進行實地寫生。功夫不負有心人，1940年代已嶄露頭角，尤擅長工筆重彩山水畫，承繼了細密嚴謹，金碧緋映的一派，成為我國著名的青綠山水畫家。

早在40年前，潘素就曾和張大千兩度合作繪畫。1981年又將兩幅《芭蕉圖》托香港友人轉(zhuǎn)給臺北的張大千給予分別補繪、題字，完成了二人第三次合作繪畫。新中國建國初期，她與何香凝合作繪畫；三次參加為抗美援朝義賣作畫。1952年還同陳半丁、胡佩衡、吳鏡汀等老畫家合作一本畫冊，敬送毛主席，為毛主席祝賀生日。毛主席曾復(fù)函并特派秘書回禮答謝。1955年周總理對她的《漓江春晴》給予“此畫頗有新氣象”的評價。

30年來，潘素的創(chuàng)作活動頻繁，其作品約有千余幅之多，在國內(nèi)外多次展出。國家領(lǐng)導(dǎo)人出訪時，還曾以她的畫作禮品贈送外國元首或政府首腦。她的畫推陳出新，獨樹一幟。我國著名繪畫大師張大千先生曾稱贊潘素的繪畫：“神韻高古，直逼唐人，謂為楊升可也，非五代以后所能望其項背”。

潘素曾于北平、西安等地舉辦個展。1949年夏，潘素把自己的作品與張氏家藏名貴書畫在燕京大學(xué)貝公樓展出，其多幅山水畫：《桂林伏波山》和《希夏邦馬峰》等，被收入《全國婦女美術(shù)作品集》與《首都中國畫集》《桂林山水畫選集》，以上畫集還被選送到芬蘭及瑞典巡回展出，備受稱贊。

新中國成立后，潘素創(chuàng)作活動頻繁，曾與老一輩著名女畫家何香凝共同作畫，三次參加為抗美援朝義賣。其作品約有千余幅之多，在國內(nèi)外多次展出。國家領(lǐng)導(dǎo)人出訪時，也曾以她的畫為禮品，贈送外國元首或政府首腦。1958年，其山水畫《臨吳歷雪山圖》被贈送給了英國首相；所臨摹隋·展子虔的《游春圖》，在中國文化代表團訪問東京時，被贈予日本天皇。

據(jù)當(dāng)代資深山水畫家、國畫理論家關(guān)瑞之先生考證并指出：1952年9月潘素與齊白石、徐石雪、于非闇、汪慎生、胡佩衡、溥毅齋、溥雪齋、關(guān)松房共九位國畫宗師創(chuàng)作了國作《普天同慶》。在畫作上的落款為：潘素寫坡草。1952年10月5日，毛澤東主席就《普天同慶》的創(chuàng)作給齊白石等寫信致謝。（注：信中提到參加創(chuàng)作的八位畫家中雖未提潘素，但潘素確是《普天同慶》共同創(chuàng)作的國畫宗師之一）。

1957年，張伯駒被劃為右派，潘素亦受株連，其創(chuàng)作一度低落。張伯駒平反后，她重返畫壇，奮筆創(chuàng)作。1980年2月1日至15日，由中國美術(shù)家協(xié)會北京分會主辦，在北海畫舫齋舉行張伯駒和潘素伉儷書畫聯(lián)展，共展出作品56幅。

1992年4月16日，潘素因病醫(yī)治無效逝世，享年77歲。其主要作品有《漓江春晴》、《夏山過雨》、《萬松積雪》等，有《張伯駒、潘素書畫集》行世。

新中國成立后，潘素的創(chuàng)作活動頻繁，其作品約有千余幅之多，在國內(nèi)外多次展出。潘素曾于北平、西安等地舉辦個人畫展。1949年夏，潘素將自己的作品與張氏家藏名貴書畫，在燕京大學(xué)貝公樓展出，其多幅山水畫——《桂林伏波山》、《希夏邦馬峰》等，被收入《全國婦女美術(shù)作品集》、《首都中國畫集》《桂林山水畫選集》，以上畫集還被選送到芬蘭、瑞典巡回展出，備受稱贊。

潘素與齊白石、何香凝、張大千、胡佩衡等書畫名家都有筆墨往來。新中國建國初期，她曾與老一輩著名女畫家何香凝共同作畫，三次參加為抗美援朝義賣作畫。1952年還同陳半丁、胡佩衡、吳鏡汀等老畫家合作一本畫冊，敬送毛主席，為毛主席祝賀生日，毛主席復(fù)函并特派秘書回禮答謝。也是1952年，潘素與國畫大師張大千相會，欣然作畫兩幅，畫壇為之震動。到將近40年后的1981年，她又將兩幅《芭蕉圖》托香港友人轉(zhuǎn)給臺北的張大千給予分別補繪、題字，完成了二人第三次合作繪畫。

1955年周恩來在參觀全國美術(shù)展覽時，對其所畫《漓江春晴》評曰：“此畫頗有新氣象�！眹�家領(lǐng)導(dǎo)人出訪時，還曾以她的畫作禮品贈送外國元首或政府首腦。1958年，其山水畫《臨吳歷雪山圖》曾作為國禮送給英國首相。她所臨摹隋代展子虔的《游春圖》，在中國文化代表團訪問東京時，贈予日本天皇。同年張伯駒被錯劃為右派分子，生活艱苦，潘素與丈夫患難與共。

1980年2月上旬，由中國美術(shù)家協(xié)會北京分會主辦，在北海畫舫齋舉行張伯駒、潘素伉儷書畫聯(lián)展，共展出作品56幅，深獲國內(nèi)外人士的好評。1988年，潘素入選《華夏婦女名人詞典》、《中國現(xiàn)代美術(shù)名鑒》。

潘素不僅是一位蜚聲中外的書畫藝術(shù)家，也是一位有著熾烈愛國熱情的愛國人士。張伯駒一生醉心于古代文物，致力于收藏字畫名跡，對此，潘素全力支持。他們不惜錢財甚至生命，為保護國家珍貴文物作出過巨大貢獻。1930年代，為不使我國珍貴無比、傳世最古的隋代展子虔的一幅青綠山水畫《游春圖》被販至海外，夫婦二人賣掉房產(chǎn)（李蓮英舊墅），又向朋友轉(zhuǎn)借，湊足240兩黃金買回，將畫收藏；潘素為支持丈夫購買恭親王府的稀世珍品——西晉陸機的《平復(fù)帖》，變賣了心愛的細軟首飾，不惜以4萬銀元的代價買下了這幅傳世墨寶。事后，一位外商企圖以30萬元（銀元）的巨資委托古董掮客購買，被潘素婉拒。

夫婦先后收藏了李白、杜牧、黃庭堅、唐寅等人的手跡和其他珍貴文物。手握重寶，必定會引人注目，汪精衛(wèi)手下挾持了張伯駒，限期以重金去贖，潘素晝夜不安，但終不肯變賣國寶，她日夜奔波，求親告友，到處借貸，后以40萬元救出伯駒，他們視國寶勝于生命�！捌咂呤伦儭焙�，燕京戰(zhàn)云密布，腥風(fēng)血雨，為使所藏珍品免遭日軍劫掠，她將珍品縫于被褥和棉衣中，途經(jīng)河北、山東、安徽、河南，幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)，終于安全到達西安。1944年，在西安玄風(fēng)橋（張伯駒寓所）眾友人觀賞這些古代真跡時，無不為國家瑰寶免遭劫難而額掌相慶。對于斥巨資購藏并用心血保護的法書名畫，潘素和張伯駒并不視為一己所有，而是看作全民族的文化遺產(chǎn)。

自1956年起，他們陸續(xù)將苦心收藏30年之久的書畫名跡無償捐獻國家，其中陸機的《平復(fù)帖》、展子虔的《游春圖》、杜牧的《張好好詩》、范仲淹的《道服贊》、黃庭堅的《草書卷》、李白的《上陽臺帖》等古代書畫極品都是故宮博物院的鎮(zhèn)院之寶。時任文化部部長沈雁冰（茅盾）專門簽署《褒獎狀》表彰夫婦二人愛國之舉，在文物書畫界傳為佳話。