1990 wurde sie in an der Universität Bochum über frühchristliche Lehrdichtung promoviert.1994 habilitierte sie sich an der Universität Konstanz und wechselte im darauffolgenden Jahr als Dozentin für antike Literatur an die Universität im schottischen St Andrews. Dort wurde sie im Jahr 2000 auf eine Professur berufen.

2013 folgte sie einem Ruf an die University of Kent im englischen Canterbury, wo sie 2014 das Centre for Early Christianity and its Reception gründete und bis 2016 leitete. Dann wechselte sie als Professorin für antike Literatur an die Universität Reading und leitete dort den Fachbereich für Geisteswissenschaften. Seit 2018 war sie an der Universität Bristol Professorin, Dekanin der Faculty of Arts sowie Mitglied des University Executive Board.

Pollmanns Forschung fokussiert sich auf das frühe Christentum, Wechselwirkungen von religiösem und klassisch-antikem Denken sowie auf Fragen der Exegese, der Hermeneutik und der Rezeption von Antike und frühem Christentum durch die Jahrhunderte. Ein besonderer Schwerpunkt ist die Auseinandersetzung mit dem Werk des Heiligen Augustinus. Dabei verfolgt sie einen interdisziplinären Ansatz zwischen Theologie, klassischer Philologie und Rezeptionswissenschaft. Ihre Forschung wurde unter anderem von der British Academy, der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Europäischen Forschungsrat gefördert. Im Jahr 2020 erhielt sie einen Humboldt-Forschungspreis.