郑佩佩1946年1月6日生于中国上海，1961年离开上海到香港。1963年考入南国实验剧团，为第二期毕业生，毕业后加入邵氏电影公司。

1963年，在首部电影《宝莲灯》中反串男角，饰演刘彦昌，被胡金铨看上。1964年，主演文艺片《情人石》，获得国际独立制片人协会“金武士奖”，是第一个得到此奖的亚洲女演员。1966年，主演胡金铨导演的中国新派武侠电影的开山之作《大醉侠》。

1968年，主演《金燕子》饰演英姿飒爽的“金燕子”；主演电影《玉罗刹》饰演“玉罗刹”冷秋寒，1969年被报界选为“武侠影后”。1971年，参演电影《钟馗娘子》；同年，宣告退出影坛。

1992年复出；1993年，参演周星驰、巩俐古装喜剧电影《唐伯虎点秋香》，饰演口齿伶俐、神经兮兮的“华夫人”。

1994年3月，参演杨紫琼、甄子丹主演的电影《咏春》，饰演严咏春的师父。1996年，参演陈勋奇、周海媚主演的民国电视剧《上海探戈》，在剧中饰演陈勋奇的母亲。

1999年，出演张卫健、恬妞主演电视剧《少年英雄方世玉》，饰演“五梅”。2001年，出演李安导演的电影《卧虎藏龙》，饰演武功阴毒诡异“碧眼狐狸”，获得香港电影金像奖最佳女配角奖，并角逐奥斯卡金像奖。

2004年，参演胡歌、刘亦菲主演的古装剧《仙剑奇侠传》，饰演“姥姥”；与李若彤、宁静等主演的电视剧《杨门女将》播出，郑佩佩在剧中出演佘太君一角。

2005年，在古装喜剧电视剧《李卫辞官》里饰演李卫母亲。2010年，参演张柏芝主演古装战争电影《杨门女将之军令如山》，再次饰演佘太君。

2011年12月8日，凭借《深宅》获得了2011华鼎奖中国百强电视剧颁奖典礼古装类最佳女演员奖。

2013年7月，在黄晓明主演的电视剧《精忠岳飞》里饰演“岳母”。

2014年，郑佩佩与本-维肖主演讲述了中国母亲在儿子死后与儿子男友故事的英国电影《轻轻摇晃》，该片获得圣丹斯电影节“世界电影评委会剧情片摄影奖”。

2014年4月，参加由湖南卫视原创碧生源冠名的明星姐弟自助远行真人秀节目《花儿与少年》，担任嘉宾角色“大姐”。2015年，与斯琴高娃、陈伟霆、赵柯主演的动作电影《搏击迷城》。

2016年，参演胡军主演的偶像都市话题剧《小情人》，70岁的郑佩佩以一头红发造型出演“最潮奶奶”，并在剧里跳广场舞。同年，参演蒋欣、陆毅主演的都市情感剧《盲约》，饰演“夏天的奶奶”。

2018年8月，参演迪士尼真人版剧情电影《花木兰》。