宋王朝建立后，于960年9月，随宋太祖平定扬州叛军李重进，任行营都监，副将之职，攻下扬州后，潘美被留为巡检，以任镇抚，授予秦州团练使之职。964年，跟从兵马督监丁德裕等率兵攻克郴州。970年2月，在征伐岭南的战役中，任命为行营诸军都部署、朗州团练使，一举攻克富州、贺州。970年10月带兵连攻下昭、桂、连三个州。收复西江各州。潘美因功调任南面督部署，进驻韶州。

971年2月起逐步攻克广州，擒拿刘鋹送到京城，当天，任命潘美与尹崇珂共同主持广州政务，兼任市舶使。971年5月，任命潘美为山南东道节度。972年，兼任岭南道转运使。平息土豪周思琼。974年9月，与刘遇等率兵赴江陵。朝廷决定平定江南李煜，与曹彬分率大军进次秦淮，一举破金陵，俘虏南唐后主李煜。974年10月，任命为升州道行营督监，与曹彬一同前往，进驻秦淮。

金陵被平定。因功被封为宣徽北院使。974年秋天，命令党进进攻太原，擒获了许多俘虏和战利品，改任南院使。978年，加封开府仪同三司。979年，潘美为北路都招讨，兼管太原行府事务。指挥各路将领征伐太原，并州平定后。接着征伐范阳，主持幽州行府事务。等到班师回朝，任命潘美兼三交都部署，留守屯兵捍卫北部边防。封为代国公。

979年2月征伐岭南，任命潘美为行营诸军都部署、朗州团练使。979年5月，为山南东道节度。兼任岭南道转运使。收南汉后主刘鋹。平息土豪周思琼，安定岭南。979年秋天，进攻太原，任北路都招讨之职攻打北汉，他是北宋第一任太原知府。不久北伐契丹，节节胜利，因功被封为代国公。983年，改任忠武军节度，回朝封为韩国公。又披挂为帅，征北汉刘氏，刘继元借契丹重兵，才暂保疆土。

封为代国公。986奉命与曹彬、崔彦进等人率兵北伐，独自夺取得寰、朔、云、应等州。在皇上诏令内迁四州百姓期间遇辽兵来犯，勇将杨业战死在陈家谷口。因指挥失误削官三级，只授予检校太保。991年，恢复检校太师。主政真定府，不久，改任都部署，兼管并州。加封同平章事，几个月后病病死于太原，享年六十七岁。