Полина Шамаева родилась в 1987 году в Майкопе. Образование получила в Воронежском музыкальном колледже имени Ростроповичей (дирижерско-хоровое отделение) и Академии хорового искусства имени В. С. Попова, которую окончила по двум специальностям – «хоровое дирижирование» (2011) и «сольное пение» (2016). Принимала участие в мастер-классах Даринн Зиммер, Сары Аллегретты, Раминты Лапсатис.
Солистка Московского театра «Новая опера» имени Е. В. Колобова и Венгерского государственного оперного театра в Будапеште.
В качестве солистки выступала с различными коллективами в Большом театре России, залах Московской консерватории и Московского международного Дома музыки, Концертном зале имени П. И. Чайковского, на Красной Площади и в Государственном Кремлевском дворце, Дворце музыки в Афинах (Греция), Симфони-холле в Осаке и Минато-Мирай-холле в Иокогаме (Япония), Аудиторио-де-Тенерифе на Канарских островах, Зале Стравинского в Монтрё (Швейцария) и на других известных концертных площадках.
Принимала участие в фестивалях в Рейнгау (Германия), Владимира Спивакова в Кольмаре (Франция), «Владимир Спиваков приглашает» в регионах России, Московском Пасхальном фестивале, Opera Art Динары Алиевой, «Опера Live» Василия Ладюка, «Преображение» (Ярославль), «Кремлевские вечера» (Рязань), «Кружева» (Вологда), Concordiaимени Софии Губайдулиной (Казань), на Канарских островах.
Сотрудничала с такими выдающимися дирижерами, как Владимир Спиваков, Валерий Гергиев, Владимир Федосеев, Михаил Плетнёв, Владимир Юровский, Александр Сладковский, Гинтарас Ринкявичюс, Томас Зандерлинг и другие.
Принимала участие в записи «Свадебки» Стравинского (Мать, дирижер Геннадий Дмитряк) и оперы «Евгений Онегин» Чайковского (Няня, дирижер Владимир Спиваков), «Всенощного бдения» Рахманинова (дирижер Лев Конторович) и Реквиема Моцарта (дирижер Олег Романенко).
В репертуаре певицы – более 20 оперных партий, среди которых Любаша («Царская невеста» Римского-Корсакова), Кармен в одноименной опере Бизе, Композитор («Ариадна на Наксосе» Р. Штрауса), Ольга и Лаура («Евгений Онегин» и «Иоланта» Чайковского), Маддалена и Фенена («Риголетто» и «Набукко» Верди), Зибель («Фауст» Гуно), Кристина («Пассажирка» Вайнберга), Марина Мнишек («Борис Годунов» Мусоргского) и другие, а также более 50 произведений кантатно-ораториального жанра.
Победительница пятого сезона телепроекта «Большая опера» на телеканале «Россия – Культура» и обладатель приза зрительских симпатий (2017), лауреат премии «Онегин» в номинации «Фаворит» (2021).
