Originaire d'un petit village de Provence, Pauline Duhamel se découvre très tôt une passion pour les livres ainsi que pour le dessin. Après des études d'arts appliqués à Paris, elle s'oriente naturellement vers l'illustration jeunesse. Elle a travaillé avec les éditions Talents Hauts, Flammarion, Fleurus, Bayard Presse, et Samsung Publishing. En 2011, elle a publié son premier livre en tant qu'autrice et illustratrice, Dix petits écoliers (Chocolat ! Jeunesse).
Chez Albin Michel Jeunesse, elle a déjà illustré les deux tomes des Enquêtes d'Emily Evans et l'album J'aimerais te parler d'elles.