W latach 1884-1885 studiował w Warszawie w Klasie Rysunkowej u Wojciecha Gersona i A. Kamińskiego, w 1885 w akademii w Petersburgu. W 1889 był wraz z Władysławem Podkowińskim w Paryżu. W latach 1906-1914 był profesorem Akademii Sztuk Pięknych w Krakowie. Następnie przebywał w Hiszpanii i Francji. W 1923 powrócił do Krakowa, gdzie objął ponownie stanowisko profesora ASP. Od 1925 do śmierci przebywał we Francji, prowadząc w Paryżu filię krakowskiej ASP.
Poczatkowo tworzył pod wpływem Aleksandra Gierymskiego w duchu realizmu (Targ za Żelazną Bramą 1883). Od pierwszego pobytu w Paryżu zafascynowany impresjonizmem malował liczne pejzaże o motywach francuskich i polskich (Targ na kwiaty 1890, Rynek Starego miasta w nocy 1892), w następnej fazie uległ wpływom symbolizmu, powstały wówczas liczne nastrojowe obrazy, o ciemnym, niemal monochromatycznym kolorycie. Po 1900 powrócił do problematyki koloru malując portrety, martwe natury, kompozycje figuralne we wnętrzach (Wizyta 1923) i liczne pejzaże, m.in. z St. Tropez, La Ciôtat, Wenecji, odznaczające sie syntetyczną formą i intensywną gamą barwną. Uprawiał akwafortę i suchą igłę, które cechuje oszczędność, delikatność i precyzja kreski, sugestywny nastrój i malarskość. W twórczości swojej inspirował się dziełami Paula Cezanne'a, przejściowo kubistów, a także dawnych malarzy holenderskich i włoskich (zwłaszcza Wenecjan). Szczególny wpływ wywarło na Pankiewiczu malarstwo Pierre Bonnarda, z którym łączyła go długoletnia przyjaźń. Zasługą Pankiewicza było przeniesienie zdobyczy impresjonizmu na grunt polski, a poprzez licznych swoich uczniów wpłynął na ukształtowanie się koloryzmu w polskim malarstwie XX wieku.