Geboren 1984 in München, verbrachte sie die ersten Jahre ihres Lebens in den USA. Nach ihrem Abitur 2004 studierte sie Theaterwissenschaft, Geschichte und Neue deutsche Literatur an der LMU München. Während ihres Studiums arbeitete sie bei zahlreichen Film- und Theaterproduktionen als Regieassistentin, unter anderem im Metropol Theater. 

Anschliessend studierte sie Regie an der Hochschule für Fernsehen und Film München. Für ihren Film ‘Ein gewisses Zimmer’ erhielt sie 2013 den ‘Starter Filmpreis’ der Stadt München.  Im Frühjahr 2018 schloss sie die HFF mit der vierteiligen Dokumentarserie 'früher oder später' ab. Die Serie gewann im selben Jahr den ‘FFF Förderpreis Dokumentarfilm’ auf dem DOK.fest München, den ‘No Fear Award’ bei ‘First Steps’, und war unter anderem für den ‘Deutschen Kamera Preis’ und den ‘Deutschen Dokumentarfilm Musikpreis’ nominiert.

Pauline Roenneberg lebt mit ihrem Mann und ihren beiden Kindern in München.