Панфилов родился на Урале. По первому образованию он – химик, и его жизнь совершенно не была связана с кино. Работал мастером на заводе, научным сотрудником в НИИ. Но в 24 года посмотрел «Летят журавли» М. Калатозова, и этот фильм перевернул его жизнь: Панфилов решил, что хочет стать режиссером.
Создал любительскую киностудию, некоторое время поработал на Свердловском телевидении, где снял несколько документальных и короткометражных фильмов.
По завершении обучения на Высших курсах сценаристов и режиссеров в 1966 году, Панфилов пришел на «Ленфильм» снимать дипломную работу. Это был фильм «В огне брода нет» (1967), нетипичный и даже рискованный для тех времен рассказ о временах Гражданской войны.
В одном из интервью Панфилов рассказывал, что, работая над сценарием фильма, он случайно увидел по телевизору эпизод со счастливой старшеклассницей, радостно танцевавшей на вечере, о котором долго мечтала. Он понял: именно эта актриса ему нужна на главную роль. Но ни письма на телестудию, ни три месяца поисков не дали результатов: разыскать ту самую девушку не удалось. Ближе к началу съемок актрису на роль Тани Теткиной – Инну Чурикову – Панфилову посоветовал Ролан Быков. Панфилов знал Чурикову по небольшим ролям в «Морозко» и других фильмах. Каково же было удивление режиссера, когда оказалось, что Чурикова – и есть та самая девушка из телепередачи! Он и предположить не мог, что актриса способна на столь волшебные перевоплощения, до неузнаваемости: «Инна – “человек с тысячью лиц”. Она может все», – говорил Панфилов.
Панфилов и Чурикова поженились спустя два года, когда шла работа над следующим совместным фильмом – «Начало» (1970). Как Таня Теткина из «В огне брода нет», героиня «Начала» – простая девушка «из народа», в которой вдруг раскрывается художественный талант, полностью преобразующий всю ее жизнь.
Несмотря на сложную структуру – «фильм в фильме», «Начало» смотрится на одном дыхании. В личной жизни Паши Строгановой происходит трагедия – мягкотелый возлюбленный уходит от нее и возвращается к нелюбимой жене – но при этом невероятным образом сбывается ее мечта стать актрисой: столичный режиссер разглядел в ней, играющей Бабу Ягу в самодеятельном спектакле, Жанну д’Арк, и пригласил на главную роль.
Фильм снимали в Муроме Владимирской области – там же, где и «В огне брода нет». С ролю «истинно русского города», как называл его Панфилов, Муром справлялся отлично. Батальные сцены из линии Жанны д’Арк снимали в окрестных полях, которые вполне сошли за Нормандию. Не нашлось на Владимирщине только средневекового готического замка, а на строительство масштабной декорации бюджета фильма не хватало. В итоге художник-постановщик Марксэн Гаухман-Свердлов нашел гравюру церкви Сент-Уэн в Руане, сделанную с натуры в XIX веке, и возвел по ней декорацию, – в фильме мы видим не только сцены, отснятые внутри, но и толпящихся вокруг зевак и всю киношную «кухню», окружающую любые съемки.
История провинциальной ткачихи, – искренняя и трогательная, то грустная, то смешная, то возвышенная, торжественная и философская, – сразу полюбилось зрителям. «Девушка, вы танцуете? А я пою!», «Нельзя мне целоваться. Слаба. Млею», «Будем делать пробы – Да что вы, я и так согласна, без проб», – фильм мгновенно разошелся на цитаты. По воспоминаниям Панфилова, когда фильм вышел в прокат, из окна своей ленинградской квартиры он наблюдал нескончаемые очереди в кинотеатр. Чурикову журнал «Советский экран» признал лучшей актрисой года. Более того, на Венецианском фестивале 1971 года Панфилов получил «Серебряного льва», а Чурикова – золотого.
Поэкспериментировав на «пробном» варианте фильма о Жанне д’Арк, Панфилов написал о ней полноценный сценарий. На «Ленфильме» его хорошо приняли и хотели запустить в производство. Но на более высоком уровне – в Госкино – чиновники запротестовали: почему это фильм – про Жанну д’Арк, а не нашу Зою Космодемьянскую? Поэтому третьей работой Панфилова на «Ленфильме» стала совсем другая история, хотя и с той же неизменной музой режиссера – Чуриковой в главной роли. Это «Прошу слова» (1975).
Актриса играет «железную леди» – председателя горисполкома, то есть мэра небольшого советского города. Она всей душой радеет за благоустройство, строительство нового моста, решение самых разных проблем горожан, порой принося в жертву работе интересы своей семьи. Панфилова поразила услышанная им реальная история о руководительнице, которая с похорон собственного сына отправилась проводить совещание, – и положил ее в основу сценария, пытаясь разобраться в характере такой эффективной и целеустремленной, но несколько потерявшей свою женскую и человеческую сторону героине, – которую блестяще воплотила на экране Чурикова.
В 1977 году Панфилов перешёл на «Мосфильм», где снял фильмы «Тема», «Валентина», «Васса», «Мать» и другие. Панфилов был сценаристом не только большинства собственных картин. По его сценариям Н. Михалков снял «Утомленные солнцем 2: Предстояние» и «Цитадель». Работал Панфилов и как театральный режиссер.
Творческий и семейный тандем Панфилов – Чурикова разделила лишь смерть актрисы. Глеб Анатольевич пережил супругу всего на 7 месяцев и скончался в 2023 году, в возрасте 89 лет.