Alors qu'elle n'est qu'une adolescente, Pamela, qui vit à Chicago, commence sa carrière de mannequin en se faisant remarquer par le magazine féminin Vogue.
En 1961, le producteur Hal B. Wallis l'intègre dans le casting du film Summer and Smoke, puis dans la même année, elle joue dans le film
Un, deux, trois, un film produit et réalisé par
Billy Wilder. Pamela Tiffin est nominée 2 fois pour ces deux films au Golden Globe. Plus tard, elle joue dans des comédies romantiques, comme The Pleasure Seekers (1964), For Those Who Think Young (1964) et Harper (1966), un film de
Paul Newman. Dans le milieu des années 1960, pendant des vacances à Rome, elle décide d'habiter en Italie et tourne dans plusieurs films, tels que Straziami, ma di baci saziami, de
Dino Risi. En 1974, elle laisse tomber sa carrière artistique pour se dédier à sa famille.
Elle s'est mariée deux fois : avec Clay Felker en 1962, dont elle divorce 7 ans plus tard, en 1969, et avec Edmondo Damon depuis 1974. Tiffin a eu 2 enfants de Edmondo Damon, Echo et Aurora.