潘季驯，字时良，乌程人。嘉靖二十九年(1550)的进士。授职为九江推官。升任御史，为广东巡按。推行均平里甲法，广东的人觉得大为便利。临到将离职时，他还上奏请求告诫后来的人遵守此法，皇帝依从了他。晋升为大理寺丞。四十四年，他由左少卿晋升为右佥都御史，总管河道。他与朱衡共同开挖新河，被加封为右副都御史。不久因奔父母的丧事而离职。
隆庆四年(1570)，黄河在邳州和睢宁决堤。他出任原职，再度负责河道，堵塞决口。第二年，工程完成，因驱使漕运船只进入新河漂散沉没了很多而获罪，被勘河给事中雒遵弹劾而遭罢免。
万历四年(1576)夏天，他再次出任官职，担任江西巡抚。第二年冬天，被召为刑部右侍郎。当时，黄河在崔镇决口，滔滔黄水向北奔流，清河口淤塞，整个淮河河床南移，高堰的湖堤严重损坏，淮、扬、高邮、宝应地区都是一片汪洋。大学士张居正很忧虑。河漕尚书吴桂芳提议恢复先前的黄河故道，但是总河都御史傅希挚想堵塞决口，约束河水回归河槽，两个人的意见不合。遇上吴桂芳去世，六年的夏天，皇帝任命潘季驯任右都御史兼任工部左侍郎取代他。潘季驯认为黄河故道长期废置，虽然再疏浚，它的深度和宽度必定不如现在的河道，提议在崔镇筑堤堵塞决口，筑长堤以防止溃决。又上奏：“淮河清澈黄河混浊，淮河水弱黄河水强，一斗黄河水，沙占十分之六，夏秋时期达到十分之八，如果不是很湍急，必然导致淤塞滞流。应借淮河的清水冲刷黄河的浊水，在高堰筑堤约束淮河的水流入清口，使之与黄河的水势匹敌，两条河水合流，那么海口就自然疏浚了。就是吴桂芳所开辟的草湾也可以不再修治。”他条陈六件事，诏令同意他的意见。
第二年冬天，两条河的工程完工。第三年春天，他被加封为太子太保，升任工部尚书兼左副都御史。潘季驯初次到黄河上游，视察虞城、夏邑、商丘，估量地势。旧黄河的上游，从新集经过赵家圈、萧县，徐州小浮桥，水势极为深广。自从嘉靖中期黄河北移，河床变浅，迁移无常，曹、单、丰、沛地区人民常受淹没之苦，他上奏请求恢复旧河道。给事中王道成认为刚在崔镇、高堰筑堤，很难同时兴工。河南的抚按大臣也陈述三个困难，于是终止了此议。他调任南京兵部尚书。万历十一年(1583)正月他改任刑部职务。
潘季驯的复出，是因为张居正的支持。张居正死后，家属全部被幽禁，儿子张敬修上吊自杀。潘季驯劝谏：“张居正的母亲年过八十，早晚会去世，请求下诏以特别的恩惠宽恕她。”又认为治张居正的罪太急迫了，宣称张居正的家属死于此案的已达数十人。在此之前，御史李植、江东等人与大臣申时行、杨巍相互攻击。潘季驯极力支持申时行、杨巍，痛斥言官，言官们很恼怒。于是李植弹劾潘季驯与张居正结党相庇护，将他削职为民。
万历十三年(1585)，御史李栋上奏替他鸣冤：“隆庆年间，黄河在崔镇决口，将漕运通道阻梗。多年来，百姓定居，黄河水安然流淌，人们都说：‘这是潘尚书的功劳。’过去已故大臣宋礼治理会通河，至今都受益，陛下应允了督臣万恭的请求，给予他谥号和荫庇。现在潘季驯的功绩不在宋礼之下，却在身存之日，成为一般平民，难道这不损害大臣建功立业之心，损害朝廷酬报功勋的典制吗？”御史董子行也称潘季驯的罪行轻处罚重。诏令将他们的俸禄全部剥夺了，此后举荐的人不断。
万历十六年(1588)，给事中梅国楼又举荐他。于是启用潘季驯任右都御史，全权督察河道。从吴桂芳之后，治河与漕运由一人总理，此时又设置专职官吏。第二年，黄河水暴涨，冲入夏镇，毁坏田园房屋，居民多被淹死。潘季驯又筑堤堵塞决口。十九年冬天，他被加封为太子太保、工部尚书兼右都御史。
潘季驯总计四次奉命治理黄河，前后达二十七年，熟习地形的险夷。增筑堤防，设置专员，修建水闸，以至于木石舂埽，他都处理周详，因此积劳成疾。多次上奏请求退休，皇帝不允许。万历二十年(1592)，泗州发大水，城中积水达三尺高，祸患到祖陵。议论者有的主张挖开傅宁湖从六合入江，有的主张疏浚周家桥注入高、宝诸湖，有的人主张开挖寿州的瓦埠河分流淮河上游的水，有的人主张开放张福堤由淮河排泄河水。潘季驯称祖陵的王气不能轻易排泄，但是巡抚周肕、陈于陛，巡按高举称周家桥在祖陵之后百里之地，可以疏浚，意见不一，都给事中杨其休请求允许潘季驯离去。他回乡三年后去世，享年七十五岁。