Die gebürtige Römerin und Miss Italia des Jahres 1946 wurde als Vorgängerin von Gina Lollobrigida und Sophia Loren zur ersten Nachkriegs-Diva des italienischen Kinos. Die brünette Schönheit trat oftmals in sympathischen, feminin-aggressiven Rollen an der Seite der größten Schauspieler der 50er-Jahren auf. Zu ihren männlichen Partnern auf der Leinwand zählten Jean Gabin und Buster Keaton. Der Film "La strada lunga un anno" von Giuseppe De Santis, in dem Pampanini mitwirkte, war Kandidat für den Oscar für den besten ausländischen Film im Jahr 1959.
Zu Pampaninis Flirts zählten laut der Klatschpresse Stars wie Tyrone Power, William Holden, Omar Sharif und Orson Welles. 1964 wirkte sie in Dino Risis Film "Il Gaucho" mit. Nach ihrem 30. Lebensjahr begann ihr Stern auch beim Publikum zu sinken. So trat Pampanini ab 1958 nur noch sporadisch vor Filmkameras und fand Beschäftigung vor allem in Fernsehproduktionen, wie 1999 in der TV-Serie "Tre stelle".