Родился 28 мая 1962 года в Новосибирске в семье Владимира Алексеевича и Анны Георгиевны Паниных. Отец актёра родился в 1937 году в Колпашево, в Сибири, куда сослали его родителей во время раскулачивания. Мать (девичья фамилия Глазина) — донская казачка, родилась на хуторе Рюмино Волгоградской области в 1935 году. Родители Андрея были связаны с наукой: отец был радиофизиком, а мать преподавала физику в школе, оба окончили Томский университет, там же познакомились (на 4 курсе) и вскоре поженились. Через два года после рождения сына семья переехала в Челябинск, затем, когда Андрею исполнилось шесть лет, — в Кемерово. Там же родилась родная сестра Нина, ставшая экономистом.
По собственному признанию, рос хилым ребёнком с непростым характером. Занимался боксом и карате, выступал за сборную области на союзных первенствах, а также танцами — однажды ездил с творческим коллективом в Москву, на ВДНХ. Окончив Кемеровскую среднюю школу № 31, по рекомендации родителей поступил в Кемеровский пищевой институт на специальность инженера холодильных установок, однако уже через год был отчислен «за аморальное поведение» и по совету приятеля стал студентом режиссёрского факультета Кемеровского института культуры[3]. В годы учёбы сыграл свои первые роли в спектаклях «Сашка» и «Альпийская баллада» на сцене театра-студии «Встреча» Кемеровского государственного университета, вел студию пантомимы «Пластилин». Параллельно ездил в Москву продавать джинсы и кроссовки и трижды пробовал поступить в Школу-студию МХАТ. Но его не принимали из-за дефектов речи и «смутной внешности». После окончания института культуры некоторое время проработал в Минусинском драматическом театре. В 1986 году вновь отправился в Москву и с четвёртого раза поступил. Стал учеником Александра Калягина, руководителя курса, первым получив у него оценку «отлично» по актёрскому мастерству. Вместе с однокурсниками Александром Лазаревым-младшим и Юлией Меньшовой сыграл в поставленном Калягиным дипломном спектакле «Чайка» (роль Шамраева). После окончания Школы-студии МХАТ в 1990 году Панин был приглашен в МХАТ имени А. П. Чехова на главные роли в двух спектаклях «Бобок» и «Додо». Вскоре поступило предложение прийти в Школу-студию МХАТ в качестве ассистента преподавателя на курс Д. Брусникина, где Панин познакомился со студенткой Натальей Рогожкиной, которая впоследствии стала не только актрисой МХАТ имени Чехова, но и его второй женой.
В 2003 году вышел фильм «Шик» Бахтияра Худойназарова, в котором Панин сыграл небольшую роль эксцентричного беглого отца главного героя (премия «Ника»). В том же году сыграл в фильме «Трио» Александра Прошкина роль оперативника майора Агапова (приз фестиваля «Окно в Европу»).
В 2004 году Панин снял в качестве режиссёра телесериал «Полный вперёд!» (ремейк фильма 1954 года «Верные друзья») и в 2007 году — фильм «Внук космонавта» (в соавторстве с Тамарой Владимирцевой). Также приобрёл права на экранизацию романа Захара Прилепина «Патологии», для которого был проведён кастинг и нашлось финансирование. Однако из-за того, что нельзя было снимать фильм, действие которого происходит в Чечне, работа не была продолжена[5].
Я создал свою мастерскую, чтобы обучать молодежь актерской профессии. Мы начинали со студенческого театра МГУ, но МГУ все же не готовит профессиональных актеров. Я ушел во ВГИК, взяв несколько студентов. Добор сделал жесткий. После первого курса из 25 человек осталось 4. Наполеон признавал трудолюбие основой успеха. Я с ним согласен. Если в конце учебы выпущу 7 человек, буду считать, что что-то сделал. От воинствующего дилетантизма надо избавляться. Зато одаренных ребят перевожу на бесплатную форму учебы. Актерская профессия жесткая. В ней нет слесарей второго разряда, только высшего.
В 2008 году на экраны вышел фильм «Иллюзия страха» в котором Панин исполнил три роли: Игоря Короба, царя Соломона и Гарика.
В 2011 году сыграл роль доктора Ватсона в сериале о Шерлоке Холмсе. Его Ватсон заметно отличался от привычного зрителю образа Виталия Соломина и занимал в сюжете гораздо более заметное место. Актёр не дожил до озвучки на стадии пост-продакшна, но создатели смогли использовать записи его голоса со съёмок.
В 2012 году Панин принял участие в мультимедийном проекте «Живая поэзия», исполнив ряд стихотворений на христианские темы Владимира Набокова, Велимира Хлебникова и Владислава Ходасевича. Также в 2012 году в рамках проекта «Кино для ушей» сыграл в аудиоспектакле Марии Величкиной «Дело № 1937» по роману Н. Нарокова «Мнимые величины» (роль: Иван Гаврилович Русаков, заключённый камеры смертников).
В марте 2013 года Российская академия кинематографических искусств объявила номинантов на премию «Ника», в числе которых был и Андрей Панин, выдвинутый за лучшую мужскую роль второго плана в картине «Искупление»[8]. Актёр выиграл номинацию, но в связи с его гибелью премию принял режиссёр фильма Александр Прошкин[9] (награждение состоялось 2-го апреля 2013 года).
Андрей Панин был найден мёртвым около 11 часов утра 7 марта 2013 года в его квартире, в доме 18 на Балаклавском проспекте, на юге Москвы. Предварительной причиной смерти была названа потеря крови[10] вследствие тяжёлой черепно-мозговой травмы: как первоначально утверждали специалисты, он упал с высоты собственного роста и сильно ударился головой[11]. Однако вечером того же дня возникла версия о насильственной смерти: судмедэксперты, исследовавшие тело, пришли к выводу, что в результате случайного падения такого рода травму актёр получить не мог, вполне вероятно, он был убит[12][13][14]. Согласно источникам из судмедбюро, лицо Панина было разбито в кровь, правый глаз закрылся от выраженной параорбитальной гематомы, обнаружены ссадины на костяшках пальцев рук, гематомы в области коленных суставов, в ранах были найдены осколки стекла[15]. Панин, скорее всего, сопротивлялся и ранил убийцу[15]. На борьбу указывали и другие признаки: следы крови, беспорядок по всей квартире, сдвинутая мебель. Странные звуки и стоны слышали и соседи, но не обратили должного внимания[15].
По сообщению официального представителя СК РФВладимира Маркина, 10 марта было возбуждено уголовное дело по факту смерти Панина по части 4 статьи 111 УК РФ (причинение тяжкого вреда здоровью, повлёкшее по неосторожности смерть потерпевшего)[16].
Через год после смерти Панина дело о его гибели было закрыто[19]. В начале 2015 года ряд СМИ со ссылкой на вдову Панина сообщил, что Следственный комитет России прекратил уголовное дело по факту его гибели «за отсутствием состава преступления»[20]. Но ряд коллег, в том числе актёр Александр Яценко, режиссёр Александр Прошкин[21] и ближайший друг Андрея Панина Геннадий Русин[22], обнаруживший его тело, уверен, что имело место убийство. Позже уверенность в том, что Панин был убит, выразил снимавшийся с ним в трилогии «Бой с тенью» Денис Никифоров[23]. По мнению родителей актёра, убийство могло быть связано с крупным денежным долгом[24].
В мае 2021 года сообщалось, что Геннадий Русин с товарищами провёл собственное расследование гибели артиста, которое привело их к росийским бизнесменам, которые «взяли в оборот» и обманули Панина, когда тот снимался в Крыму. По всей видимости, они решили припугнуть его, приехав в Москву, хотя и не собирались его убивать. Однако, покинув квартиру после избиения и закрыв Панина с обратной стороны на ключ, напавшие на него обрекли его на гибель из-за отёка мозга[25].
Карен Шахназаров говорил об Андрее Панине в журнале «Сеанс» в 2005 году[30]:
В нём есть харизма, есть личность, есть внутренний конфликт. В глазах есть, не выкинешь. И потому его роли всегда притягивают. Даже те, в которых он вроде как повторяется. Что его отличает? Необыкновенная органика. И при этом — способность к острому рисунку. Он великолепен как в характерных ролях, так и в драматических. Причём в драматических всегда присутствует элемент острой характерности, а в характерных — внутренний смысл. Подтекст, содержание. Именно это сочетание, очень редкое, — его визитная карточка.
27 сентября 2014 года был открыт Мемориальный музей, посвящённый актёру, в Кемеровском государственном институте культуры. Организовать музей было решено весной 2013 года, после смерти Андрея Панина. В экспозицию музея вошли студенческие фотографии Панина, связанные с ним документы из архива вуза, афиши и программы учебных спектаклей. Значительную часть вещей передала в дар музею супруга Панина Наталья Рогожкина: фотографии Панина, фильмы с его участием, афиши, личные вещи, аттестат о среднем образовании, выписку из зачётной ведомости к диплому об окончании Кемеровского государственного института культуры, студенческий билет и диплом об окончании школы-студии МХАТ, военный билет и многие другие[31][32]. Этаж, на котором расположена кафедра театрального искусства, назван в честь актёра. Учёный совет вуза учредил ежегодную премию Андрея Панина «Рыжий клоун»[33][34][35].
Андрей Панин увлекался рисованием, хотя эта грань его творчества оставалась малоизвестной за пределами его семьи и друзей. Его рисунки отличаются сюрреалистичными сюжетами, карикатурностью и абсурдностью образов, изобилием мелких деталей. 18—19 апреля 2015 года в Москве в рамках ежегодного фестиваля современного искусства DOCA-2015 (Days of Contemporary Art) состоялась премьерная выставка рисунков актёра Андрея Панина, подготовленная семьёй артиста и его близким другом Геннадием Русиным[36][37].
1994 — Under the Hammer / Под молотком (британский комедийно-драматический телесериал, который первоначально транслировался на ITV в 1994 году, состоит их 7 эпизодов-серий) — Man in Green Overcoat / Мужчина в зелёном пальто
1994 — Прохиндиада-2 — Андрей Андреевич, мужчина на бирже
2003 — Шик — Платон Андреевич, закройщик, отец Кости
2003 — Трио — Николай Егорович Агапов, майор милиции, главная роль
2003 — Каменская-3 — Владислав Николаевич Стасов, частный детектив, муж Татьяны Томилиной, фильм 1 «Иллюзия греха», фильм 2 «Когда боги смеются», фильм 4 «Седьмая жертва»
2008 — Поцелуй не для прессы — Александр Александрович Платов, влиятельный политик, затем президент, главная роль
2008 — Морфий — Анатолий Лукич Демьяненко, фельдшер
2008 — Иллюзия страха — Игорь Короб, бизнесмен / Соломон, царь / Гарик, художник, главная роль
2008 — Пробка (не был завершен)
2008 — Каменская-5 — Владислав Николаевич Стасов, частный детектив, муж Татьяны Томилиной, фильм 1 «Реквием», фильм 5 «Соавторы», фильм 6 «Закон трёх отрицаний»
2008 — Старшая жена — Съезд, чабан, муж Биры, главная роль[38]
2010 — Близкий враг — Тяпкин, «Валёк», вор в законе, смотрящий региона
2010 — На измене — Василий Кошкин, стоматолог, муж Лизы
2010 — Одно звено (Казахстан) — Иван, бизнесмен, друг Петра
2010 — Журов-2 — Иван Иванович Журов, следователь прокуратуры, главная роль
2011 — Generation П — Коля Смирнов, водитель, виртуальный кандидат в президенты
2011 — Каменская 6 — Владислав Николаевич Стасов, частный детектив, муж Татьяны Томилиной, фильм 5 «Чёрный список», фильм 6 «Пружина для мышеловки», главная роль
2002 — Театральная премия «Чайка» в номинации «Двойной удар» — лучший театральный дуэт (с Н. Фоменко) за спектакль «Академия смеха» в постановке Р.Козака по итогам театрального сезона 2001—2002 годов.
2002 — премия газеты «Московский Комсомолец» в номинации «Тандем» — лучший театральный дуэт с (Н. Фоменко) за спектакль «Академия смеха» в постановке Р.Козака по итогам театрального сезона 2001—2002 годов.
2003 — номинация на премию «Золотой овен» за лучшую мужскую роль второго плана (в фильме «Шик»)
2003 — кинофестиваль «Окно в Европу» — приз за лучшую мужскую роль (в фильме «Трио»).