Родился в деревне Боцановиц в Силезии (ныне Польша, воеводство Олесно) в семье прусских дворян. В 1914 году с началом Первой мировой войны, из кадетского корпуса отправился добровольцем на Западный фронт. Служил в 1-м уланском Императора Александра III полку (нем. Ulanen-Regiment Kaiser Alexander III. von Russland).
В 1915 году получил звание лейтенанта (в возрасте 16 с половиной лет). Награждён Железными крестами 2-го (в 1915 г.) и 1-го (в 1917 г.) классов.
После окончания войны в 1920 году из-за сокращения германских вооружённых сил по Версальскому договору вышел в отставку в звании обер-лейтенант. В 1934 году вернулся в армию. Участвовал (в звании майора, командира разведбатальона дивизии) во вторжении в Польшу (1939) — награждён планками к Железным крестам обеих степеней (повторное награждение), в боевых действиях во Франции (1940), с 1941 года — на Восточном фронте (подполковник). В июне 1941 года, в составе 45 пехотной дивизии участвовал в штурме Брестской крепости. 4 сентября 1941 года полковник фон Паннвиц награждён Рыцарским крестом Железного креста.
В отличие от иных проектов формирования национальных частей из бывших граждан СССР, Гитлер и его ближайшее окружение благосклонно смотрели на идею формирования казачьих частей, так как придерживались теории о том, что казаки являлись потомками готов, а значит принадлежали не к славянской, а к арийской расе. К тому же, в начале политической карьеры Гитлера, его поддерживали некоторые казачьи лидеры.
Паннвиц успешно командовал войсками в ходе отражения советского наступления на Северном Кавказе зимой 1942—1943 г. «Боевая группа фон Паннвица», в которую входили конные и пешие казачьи подразделения, танковый отряд, румынская кавалерийская бригада, румынская же батарея моторизованной тяжелой артиллерии, отдельные тыловые и обозные части и несколько зенитных орудий, начиная с 15 ноября 1942 года уничтожила северо-восточнее Котельникова прорвавшую фронт 61-ю советскую дивизию, затем 81-ю советскую кавалерийскую дивизию под Котельниками, и, наконец, советскую стрелковую дивизию (под Пименом Чёрным/Небыковым). За эту операцию Гельмут фон Паннвиц 23 декабря 1942 года получил «Дубовые листья» к Рыцарскому кресту (№ 167) и высший румынский военный орден Михая Храброго.
Будучи последовательным сторонником возрождения казачества, в марте 1943 года в местечке Милау (Млаве) возглавляет 1-ю Казачью Кавалерийскую дивизию, сформированную из казачьих подразделений, приданных германским военным частям (казачьих полков фон Рентельна, фон Юнгшульца, фон Безелагера, Ярослава Котулинского, Ивана Кононова, 1-го Синегорского Атаманского и проч.). В июне 1943 года получил звание генерал-майор, в апреле 1944 года — генерал-лейтенант.
Сформированная Паннвицем казачья дивизия с октября 1943 года участвовала в боях в Хорватии против коммунистических партизан Тито (награждён хорватским орденом Короны короля Звонимира 1-й степени со Звездой и Мечами).
В связи с переподчинением корпуса командованию войск СС, 11 февраля 1945 года получил чин группенфюрера СС и генерал-лейтенанта войск СС . Казачья дивизия под его командованием была развёрнута в XV Казачий Кавалерийский Корпус СС, который 20 апреля 1945 года был переподчинён КОНР.
В 1945 года был единогласно избран Всеказачьим Кругом в Вировитице Верховным Походным Атаманом «Казачьего стана». Своё избрание воспринял как огромную ответственность и высочайшую честь — с 1835 года звание Верховного Атамана Казачьих Войск носил Наследник Российского Императорского Престола (и Святой Мученик Царевич Алексий был, таким образом, непосредственным Предшественником на этом посту Гельмута фон Паннвица).
К концу войны Корпус численностью более 20 000 штыков и сабель занимал позиции на южном берегу р. Дравы. Чтобы не допустить пленения казаков советскими войсками, Фон Паннвиц организует прорыв корпуса в Каринтию, входившую в британскую оккупационную зону. 9 мая 1945 года казачьи части вошли в Каринтии в соприкосновение с британской 11-й танковой дивизией. 11 мая 1945 г. в присутствии британских офицеров, принял парад Донского казачьего полка, после чего казаки сложили оружие.
Выдачи Паннвица как военного преступника требовали СССР и Югославия. После того, как союзники начали передачу СССР тысячи казаков и членов их семей в Лиенце, фон Паннвиц вместе с другими германскими офицерами корпуса был выдан СССР.
В 1947 году вместе с другими генералами Казачьего Стана казнён (повешен) по приговору Военной коллегии Верховного суда СССР 15-16 января 1947 на основании ст. 1 Указа Президиума Верховного Совета СССР от 19 апреля 1943 г. «О мерах наказания для немецко-фашистских злодеев, виновных в убийствах и истязаниях советского гражданского населения и пленных красноармейцев, для шпионов, изменников Родины из числа советских граждан и для их пособников».
22 апреля 1996 года реабилитирован решением Главной военной прокуратуры (ГВП) Российской Федерации в соответствии со ст. 3 Закона Российской Федерации «О реабилитации жертв политических репрессий». Позже представитель ГВП сообщил, что заключение от 22 апреля 1996 года о реабилитации фон Панвица как необоснованное отменено. 28 июня 2001 года ГВП вынесла заключение, в котором был сделан вывод, «что фон Панвиц за совершенные преступные деяния осужден обоснованно, оснований для принесения протеста не усматривается и реабилитации он не подлежит. Одновременно признано, что справка о реабилитации фон Панвица Гельмута юридической силы не имеет».
Националистические и монархические организации, как в Российской Федерации так и за рубежом, неоднократно обращались в государственные органы Российской Федерации с просьбами о реабилитации отдельных русских коллаборационистов.
Определением Военной коллегии Верховного суда Российской Федерации от 25 декабря 1997 года Краснов П. Н., Шкуро А. Г., Султан-Гирей Клыч, Краснов С. Н. и Доманов Т. И. признаны обоснованно осуждёнными и не подлежащими реабилитации, о чём уведомлены все инициаторы обращений по вопросу реабилитации указанных лиц.
В 1998 году фон Паннвицу, А. Г. Шкуро, П. Н. Краснову, Султан-Гирею Клычу, Т. Н. Доманову и др. в Москве был установлен памятник под названием «Воинам русского общевоинского союза, русского корпуса, казачьего стана, казакам 15 кавалерийского корпуса, павшим за веру и отечество» у храма Всех Святых. 8 мая 2007 года, в преддверии Дня Победы, мраморная плита была разбита .