Полина Молодцова родилась в 2007 году в семье музыкантов. В возрасте шести лет поступила в Московскую среднюю специальную музыкальную школу имени Гнесиных (класс Нигоры Ахмедовой). В настоящее время обучается в классе Евгения Стародубцева.
Участница образовательных программ образовательного центра «Сириус» в Сочи. Стипендиат фондов «Новые имена», Юрия Розума и Бориса Березовского.
Лауреат международных конкурсов юных исполнителей в Риге, Feurich в Вене (первые премии), «Вятское» в Ярославской области (Гран-при) и II Всероссийского конкурса стипендиатов фонда «Новые имена»; дипломант телевизионного музыкального конкурса «Щелкунчик».
Участница концертного проекта «Международная детская филармония будущего». Выступала в Бетховенском зале Большого театра России, Московском международном Доме музыки, МКЗ «Зарядье», Нижегородской филармонии.