Pauli studerte først ved Konstakademien, deretter i Paris. Hanna Pauli giftet seg i 1887 med Georg Pauli, som var maler, tegner, skulptør, etser og forfatter. Barn og familie opptok deretter mye av hennes tid, og hjemmet ble en samlingsplass for mange av tidens kulturpersonligheter. Hun malte hovedsakelig intime interiører og psykologisk inntrengende portretter, og inntar en spesiell plass i svensk kunsthistorie med blant annet noen finstemte gruppeportretter, for eksempel med Ellen Key, som i skinnet av en fotogenlampe leser høyt fra en bok for sine nærmeste venner, malt 1900-1907. Andre fremstående verk er (1887), (1893) og et portrett av mannen Georg, .