Pauline Hammarlund se apasionó por el fútbol desde una edad temprana y decidió unirse al Skogås-Trångsunds FF, un club de fútbol con sede en el distrito de Gryningsvägen, en Spånga, una ciudad en los suburbios de Estocolmo.
Destacándose durante su carrera juvenil, fue notada por los observadores de Tyresö, recién ascendido al Damallsvenskan, quienes, buscando fortalecer su plantel en ofensiva para competir en el nivel más alto del campeonato nacional, le ofrecen la oportunidad de vestir su camiseta para la temporada 2010. Permaneció tres temporadas, alzándose con su primer título nacional en la última (2012). Se despidió del Tyresö tras haber disputado 25 partidos de liga.
Al final de la temporada decidió trasladarse a Linköpings. Con el club de Linköping permaneció sólo una temporada, ayudando a conquistar el tercer puesto en el Damallsvenskan y despidiéndose con 2 goles en 18 partidos de liga.
En el invierno firmó un acuerdo de dos años con Piteå. En su primera temporada terminaron novenas, evitando el descenso. En la siguiente consiguieron un tercer puesto, al que contribuyó con 16 goles. Quedó tercera en la tabla de goleadoras del torneo, después de la camerunesa Gaëlle Enganamouit (18) y la danesa Pernille Harder (17). Al final del contrato se despidió con 17 goles en 41 partidos.
En octubre de 2015, durante el mercado de fichajes de invierno, declaró que había firmado un contrato con Kopparbergs/Göteborg para la próxima temporada, con opción para 2017.