En 2002, con 13 años de edad, hizo su primera incursión en el mundo del cine en Aquitania de Rafa Montesinos. Le siguieron Sprint especial y Electroshock (A love to keep) ambas del director Juan Carlos Claver.

Tras cuatro años en la escuela municipal de teatro de Onda, Castellón, en 2008 Víctor se traslada a Valencia donde inicia sus estudios de Arte dramático. Tras dos años de carrera llega su primer papel protagonista en televisión en la serie valenciana de Canal 9 Unió Musical Da Capo a la que seguiría Senyor Retor donde el actor interpretaba a un joven sacristán de la parroquia de un pueblo rural ficticio.

En 2011, la directora de casting Rosa Estévez, apuesta por él y le ofrece su primer papel nacional en televisión en la serie de Antena 3, Física o química, donde Víctor Palmero interpreta un personaje muy especial: Toño, un joven con problemas de integración que secuestra el instituto y acaba con la vida de Fer, uno de los protagonistas interpretado por Javier Calvo.

En 2012 Víctor se traslada a Madrid. Su don para la comedia hace que forme parte del elenco de Con el culo al aire, serie de Antena 3 que protagonizaría entre otros, junto a Raúl Arévalo y María León durante 3 temporadas, el personaje de Dani, siendo elegida mejor serie del año 2013 en los “Neox Fan Awards”.

Es en el 2013 cuando Víctor Palmero pisa las tablas en Madrid por primera vez, interpretando junto a Eva Isanta Atrapados de Alejandro Melero en el mítico Teatro Alfil, donde más tarde protagonizará Clímax, obra en la que interpretó cinco personajes distintos durante 4 años.

Ha formado parte del reparto de Yo quisiera de Frank Ariza durante su primera temporada en 2014, también ha tenido cameos en series de éxito como Crematorio o Bajo sospecha o en cine recientemente, como en Dioses y perros de David Marques, además de haber protagonizado un importante número de cortometrajes.

Es a finales de 2014 donde Víctor Palmero interpretará a uno de los personajes más sonados de su carrera: Álvaro Recio (Alba Recio), hija transexual de Antonio Recio en la serie de Telecinco La que se avecina.

Víctor Palmero entró en el último capítulo de la 8.ª temporada de la serie, la buena acogida del público hizo que Alba pasase de ser un personaje episódico a uno de los personajes protagonistas más queridos actualmente por la audiencia de la serie.

Actualmente continúa con su personaje en La que se avecina, ha estudiado "Guión" en la Escuela de escritores de Madrid desarrollando varios guiones de cortometrajes como Tiritas: o tu vida anterior (I Premio a Mejor Cortometraje de Guion 2019 de la en Universidad de La Laguna deTenerife, Adolfo Quiere ser o Wannabe o su primer guion de largometraje titulado Pájaros en la cabeza y se encuentra de gira desde 2019 protagonizando las obras de teatro Háblame' de Fulgencio M. Lax dirigida por Juan Pedro Campoy y Johnny Chico, su primer monólogo teatral definido como una oda “fuckgender”, basado en la obra Go by night del autor australiano Stephen House, traducido por él mismo y dirigido por el que fuera su mentor en teatro durante su juventud, el dramaturgo, actor y director valenciano Eduard Costa. Este último trabajo le ha llevado a ser uno de los candidatos finalistas en los Premios Max a Mejor Actor 2021. 

Estudió Arte Dramático en la ESAD de Córdoba. En 2006, tras terminar su formación, se traslada a Madrid donde crea su primera compañía de teatro dándose a conocer en el mundo del teatro off. Tras esta etapa de inicio, Paco monta una nueva compañía donde realiza trabajos de gran éxito como «El hombre del cuarto oscuro», «Una vida Perfecta», «Atrapados», «Éxtasis» y la obra con la que más reconocimiento ha cosechado, «Clímax!», la cual lleva en la cartelera madrileña diez temporadas además de haberse representado también en países como México, Argentina y Chile.

Entre sus proyectos más importantes cabe destacar «Bellas y Bestias» la cual se estrena en octubre de 2018 en el Teatro Reina Victoria, escrita y dirigida por él y producida por Jorge Javier Vázquez y la popular «Chas y de repente tú» la cual actualmente se puede disfrutar en los Teatros Luchana.

Es un dramaturgo, ensayista y profesor de cine español. Se doctoró en Estudios Cinematográficos en Londres, en el Queen Mary de la Universidad de Londres. En 2009 comenzó su labor docente en la Universidad Carlos III. Sus estudios académicos se han especializado en las relaciones entre el cine y la homosexualidad.