2020年，潘玥同在古装剧《玉楼春》中饰演了“琳儿”一角，而这也是她的首部影视剧作品；同年，她还主演了喜剧电影《爸爸来了》，并在片中饰演双面女儿。

2021年3月1日，出演的都市情感剧《爱的理想生活》播出。

2022年1月10日，潘玥同主演的奇幻爱情微短剧《爱在唇齿间》在腾讯视频独播，其在剧中饰演表演系女生佟小曼；6月15日，与包上恩、朱嘉倩等人联袂主演的古风国乐剧《花朝秋月夜》在芒果TV播出，她在剧中饰演了可爱的“吃货”欣儿；7月13日，主演的青春爱情剧《我的队长不对劲》播出，潘玥同在剧中饰演的是甜辣拽姐钟言心。

2023年3月31日，主演的古装奇幻剧《看见缘分的少女》在芒果TV独播，她在剧中饰演了拥有“梦知”能力的毕醒月；9月6日，主演的电视剧《我有一个朋友》播出，在剧中饰演纪明昭。