4 đời gốc Hà Nội, gia đình của NSƯT Phạm Bằng từng có một cuộc sống khá đầy đủ tại Hà Nội giai đoạn trước 1954. Tuy nhiên, sau thời kì cải tạo tư sản, gia đình ông gặp cảnh khó khăn và ông phải bỏ dở trường Cao đẳng Giao thông công chính khi đang theo học năm thứ 2. Năm 1959, Phạm Bằng tham gia đoàn văn công Hà Nội (tiền thân của các đoàn kịch, chèo, cải lương Hà Nội hiện nay). Theo lời ông từng kể, trong 5 năm đầu tiên, Phạm Bằng gần như không có cơ hội biểu diễn và đã từng có lúc chán nản định bỏ nghề. Tuy nhiên, từ 1965, cơ hội bắt đầu đến với ông.Có dáng người người cao, khuôn mặt đẹp trai theo kiểu sắc sảo và cá tính, Phạm Bằng thường được giao các vai tư sản, phản động hay cường hào ác bá thời phong kiến.
Đầu 1975, Phạm Bằng chuyển sang Nhà hát kịch Việt Nam. Trong 20 năm làm việc tại đây, ông đã có nhiều vai diễn quan trọng trong các vở Câu chuyện tình yêu, Những bông hoa Anh túc, Nghêu Sò Ốc Hến, Hồn Trương Ba da hàng thịt...
Theo các nghệ sĩ Nhà hát kịch Việt Nam, giữa các gương mặt gạo cội của Nhà hát thời đó như Thế Anh, Trọng Khôi, Hà Văn Trọng, Đoàn Dũng, Nguyệt Ánh... Phạm Bằng vẫn được khán giả biết tới bởi lối diễn thông minh và chuẩn mực của mình. Phạm Bằng và nghệ sĩ Mỹ Dung trong vở Hoa anh túc (1977) - vở diễn nói về cuộc kháng chiến ở Bulgarian.
Đặc biệt,năm 1986, vai diễn Lý trưởng trong Hồn Trương Ba, da hàng thịt của ông tuy có thời lượng không dài nhưng lại là một điểm nhấn quan trọng làm nên thành công của vở. Với vai diễn này nghệ sỹ Phạm Bằng đã giành HCV cá nhân tại Hội diễn sân khấu chuyên nghiệp toàn quốc. Năm 1992, Phạm Bằng được phong tặng danh hiệu NSƯT. 3 năm sau, ông nghỉ hưu và rời Nhà hát kịch Việt Nam. Bắt đầu từ thời điểm này,cái tên Phạm Bằng được khán giả quan tâm nhiều hơn ở các bộ phim truyền hình, tiểu phẩm hài hay chương trình Gặp nhau cuối tuần.
