Родилась в обычной семье в столице России. Ее родители никаким образом не было связаны с шоу-бизнесом. Мать вела домашнее хозяйство, а отец работал автомехаником в сервисном центре. Кроме Полины, в семье был еще один ребёнок – младшая сестра Маргарита. Девочка с юных лет проявляла активность. Она занималась бальными танцами и пела. Полина в школьные годы мечтала стать актрисой. Окончив школу, Полина послушалась родителей и подала заявление на поступление в Московский университет на социологический факультет. Она не забыла о своей мечте и решила попробовать себя на театральной студии. Занятия по актерскому мастерству девушка посещала неохотно. Она не отличалась от основной массы студентов и часто прогуливала пары. Даже больше, она не явилась на экзамены, посчитав, что ей все равно никогда не удастся пройти кастинг. Несколькими годами позднее Полине пришлось покинуть университет и сменить направление. На этот раз ее выбор пал на факультет экономики. Для Полины перевод в другой университет не стал плохой новостью, потому что самым главным она считала то, что наконец-то исполнила свою мечту. После съёмок в 1 сезоне «Физрука» продюсеры объявили о выходе нового сезона. Было очевидно, что роль Саши Мамаевой закрепится за Полиной Гренц, которую успели полюбить и съёмочная группа, и телезрители. Личные отношения девушки началась с той же съёмочной площадки, откуда и звездный путь. Там она встретила свою любовь. На данный момент (2020 год) у девушки так и нет мужа. В 2016 году ей предложили небольшую роль в сериале «Мамочки», где она сыграла продавщицу Яну. В следующем году она стала героиней короткометражного проекта «Туфли». Ближе к концу 2019 года Полина дала знать, что примет участие в проекте «Холостяк». В 2020 году Полина принимала участие только в короткометражных проектах, в частности «Тет-а-тет» и «Ограбление по тарифу».