彭丹8岁时在北京舞蹈学院一次全国“海选”中被选中，毕业后被分配到中央直属机关中央芭蕾舞团，随后又停薪留职，被公派到美国茱莉亚学院主修电影表演，并深造舞蹈。由于学习成绩优秀，成为该院第一位拿到全额奖学金的华裔学生。在学校学习期间，彭丹先后获得了1992年美国华裔小姐冠军，1993年美国中国小姐冠军，以及1994年美国亚裔小姐总冠军。成为唯一一位在世界选美舞台上荣获三连冠的东方女性。1995年因拒绝美国《花花公子》杂志25万美金邀请拍裸照的新闻，引发华人演艺界关注。

1995年，彭丹在由李安监制的英语影片《落鸟》中，饰演了女主角林娜，这是彭丹的处女作，该片荣获第46届柏林国际电影节“最佳艺术片奖”和蒙特利尔国际电影节“最佳影片奖”等七项大奖；在拍完《落鸟》后，彭丹被黄百鸣赏识，应邀到香港拍摄由章国明执导的喜剧惊悚情色片《狼吻夜惊魂》，彭丹饰演女主角周美诗。此后拍了多部三级片，如《邪杀》、《极度兽性》、《六魔女》、《三合会》等。

90年代后期，随着香港电影不景气，彭丹从香港转战到内地。2000年，彭丹主演了国庆献礼片《开着火车上北京》，饰演第一代内燃机车女司机李秀凤，因此荣获中宣部精神文明建设“五个一工程”奖，并成为第一位获此奖项的港台演员。

2004年，彭丹主演的军事历史题材影片《黄埔军人》荣获好莱坞国际电影星光奖“最佳故事片奖”、“最佳电影编剧奖”、“最佳音乐奖”和“杰出电影成就奖”等四项大奖。

2005年，彭丹参演了由赵恒煊、史兰芽、刘长纯主演的抗战剧《铁道游击队》，饰演红杏。

2006年，彭丹在电影《张思德》中饰演了一位淳朴的八路军女战士。该片荣获中宣部精神文明建设“五个一工程”奖、中国电影华表奖“最佳故事片奖”、长春国际电影节“最佳故事片奖”和中国电影百花奖“最佳故事片奖”。

2009年，彭丹主演了型爱国故事片《可爱的中国》，该片荣获中宣部六十周年国庆献礼片四部重点推荐片之一。

2013年1月，彭丹经中国致公党向甘肃省政协推荐，甘肃省政协主席会议审议同意后，提交十届甘肃省政协第二十一次常委会议协商决定，成为甘肃省政协“文化艺术界别”19位委员之一；随后，彭丹编导并主演了弘扬中华民族精神的电影《南泥湾》，该片被国家广电总局确定为“党的十八大重点献礼影片”，彭丹并荣获“2013年最佳新锐导演奖”和“第五届澳门国际电影节最佳编剧大奖”。

2014年7月，彭丹凭借主旋律电影《南泥湾》荣获首届中美国际电视节最佳女主角奖；同时，彭丹正在进行中美合拍的抗战故事片《B29情缘》的选景工作，并筹备30集电视连续剧《福州人在美国》。

彭丹出生在一个“红色”家庭，外公曾任遵义市副市长。

彭丹自1996年至2013年，连续十八年向四川省金堂县阳光小学十四名贫困失学儿童提供无偿资助。

2001年至2010年，彭丹先后两次对四川省康骨医院捐赠人民币一百五十万元，成立了“彭丹爱心基金会”。

2004年，彭丹被聘任为国际粉红丝带乳腺癌防治活动“健康形象大使”。

2006年，彭丹为“大地之爱—母亲水窖”工程捐款，帮助西北地区的贫困家庭。

2008年，彭丹被聘任为中国社会主义新农村工程花木兰文化形象代言人。

2010年，彭丹向“增爱公益基金会”捐赠了人民币一百万元，并成立了“增爱彭丹专项基金”，为矿难孤残人士和儿童福利事业做出贡献；7月，出任2010广东未来偶像争霸活动公益形象大使。

2013年甘肃地震，彭丹自费购买了总值40万元的帐篷、被褥、折叠床等物资救助当地百姓；

2014年5月，甘肃敦煌市聘任彭丹为形象代言人。

影视获奖

• 2014第十届中美电影节年度最佳女主角《南泥湾》（获奖）
• 2014第十届中美电影节年度新晋导演奖《南泥湾》（获奖）
• 2013第五届澳门国际电影节最佳编剧大奖《南泥湾》（获奖）
• 2000五个一工程奖《开着火车上北京》（获奖）

选美获奖

• 1994美国亚裔小姐总冠军（获奖）
• 1993美国中国小姐冠军（获奖）
• 1992美国华裔小姐冠军（获奖）

个人获奖

• 2006世界杰出华人艺术成就奖（获奖）
• 2005中华名人成就奖百杰人物（获奖）

彭丹是性感的代言人，她有“魔鬼身材”的体形比例：身高1.69米，三围分别是36、24、36，美艳的外表和成熟的举止。转战内地市场后连续六年成为中央电视台春季首文件大剧的女主角，因此被誉为红色艺人的佼佼者。