Vier Jahre nach der Einführung der ersten Generation des Panamera stellte der deutsche Autohersteller auf der Shanghai Auto Show 2013 die überarbeitete Version vor.
Die Dieselversion musste bis September warten, um auf der Frankfurter Automobilausstellung vorgestellt zu werden, und das machte Sinn, da Europa der größte Markt für den Panamera-Diesel war. Abgesehen von den optischen Unterschieden gab es auch einige technologische Entwicklungen.

Mit der Option für LED-Scheinwerfer trat der Porsche Panamera in eine neue Ära ein. Sein intelligentes Beleuchtungssystem ermöglichte eine bessere Sicht auf die Straße. Die Standardversion war mit Bi-Xenon-Scheinwerfern ausgestattet. Die überarbeiteten vorderen und hinteren Stoßfänger verliehen dem Auto ein aggressiveres Aussehen. Die größeren seitlichen Lufteinlässe in der Schürze wurden von denen der 911-Baureihe inspiriert. An der neuen Heckklappe wurde eine breitere Heckscheibe verbaut.

Im Inneren verbaut der Hersteller das PCM (Porsche Communication Management) für das Infotainmentsystem. Es unterstützte Apple CarPlay-Konnektivität, aber seine Kompatibilität mit Android-Telefonen war begrenzt. Der Drehzahlmesser war in der Mitte des Kombiinstruments angebracht, mit einem runden TFT-Display auf der rechten Seite, auf dem das Navigationssystem sowie andere Bordcomputerinformationen angezeigt werden konnten. Optional war die Porsche Car Connect App erhältlich.

Der Motor wurde mit Hilfe eines neuen, wassergekühlten Turboladers aufgerüstet. Das 300-PS-Aggregat war serienmäßig mit einem 8-Gang-Automatikgetriebe (Tiptronic S) gekoppelt und nur als Heckantrieb erhältlich. Das selbstsperrende hintere Differenzial half dem Auto, in nur 6,0 Sekunden von 0 auf 100 km/h (0-62 mph) zu beschleunigen.

Im Mai 2011 stellte Porsche die Dieselversion für seinen viertürigen Panamera vor.
Mit der Einführung dieser Version wechselte er von einem Straßenläufer zu einer Luxus-Sportlimousine mit langem Kreuzer.

Bereits 2011 hat die Welt die Dieselmotoren in luxuriösen Fahrzeugen wie dem BMW 7er oder der Mercedes-Benz S-Klasse akzeptiert. Porsche wollte diesen Markt nicht verlieren und entschied sich, eine Dieselversion für den Panamera anzubieten. Da das Auto für lange Reisen ausgelegt war, würde ein Dieselmotor eine Reichweite von über 1200 km (746 Meilen) ermöglichen. Nach dem anfänglichen Schock der Stammkunden nahmen die Bestellungen bald zu.

Der Panamera mit Dieselmotor basierte weitgehend auf der V6-Basisversion. Eines der spezifischen Probleme eines Dieselmotors war das Gewicht. Um dieses Problem zu lösen, verfügte der Panamera-Diesel über Achsen, Türen, Motorhaube, Kotflügel und Kofferraumdeckel aus Aluminium, während er die gleiche Silhouette beibehielt. An den vorderen Kotflügeln wurden zwei Belüftungsöffnungen verwendet, um die Luft innerhalb des Radkastens abzusaugen und den Frontauftriebseffekt zu verringern. Hinten, auf dem Kofferraumdeckel, wurde ein einziehbarer Flügel installiert. Bei Geschwindigkeiten über 120 km/h (74,5 mph) wurde es automatisch ausgefahren.

Im Innenraum ließen sich die Designer des Panamera Hybrid von den Luxushandys Vertu inspirieren. Ein viersitziges Layout war die einzige Option, mit einer großen Mittelkonsole, die den Fahrer von den anderen Passagieren trennte. Auf der Rückseite gab es einen anständigen Platz für Erwachsene, und da es sich um ein Schrägheck handelte, konnte es eine beeindruckende Menge Gepäck aufnehmen. Das Armaturenbrett war Porsche-typisch mit Rundinstrumenten und zentral angebrachtem Drehzahlmesser. Trotz Fließheckform hatten die Fondpassagiere genügend Bein- und Kopffreiheit.

Der 3,0-Liter-Motor wurde aus dem Volkswagen-Konzern übernommen, aber an die Bedürfnisse des Panamera angepasst. Er war serienmäßig mit einem 8-Gang-Automatikgetriebe (Tiptronic S) erhältlich und wurde nur als Hinterradantrieb angeboten.