雍正二年（1724），汪由敦以浙江钱塘商籍参加殿试，高中二甲第一名即传胪，赐进士出身。此科正考官为安徽桐城人张廷玉，汪由敦由此迎来人生中的第二个转折。

汪由敦工作勤勉，记忆非凡，尤善撰拟谕旨，耳受心识，出即传写，不漏一字。乾隆十二年（1747），平大金川期间，乾隆口授方略，每日数千言，汪由敦皆援笔立就，无不当上意。乾隆十四年（1749），金川平，汪由敦因辛劳撰写谕旨有功，加军功三级，旋加太子少师，御赐“黼黻宣勤”匾额。乾隆二十年（1755），平准噶尔期间，汪由敦晨夕进见，夙夜不怠，撰写谕旨，议叙军功加三级。

汪由敦学问渊博，文章典章，被奉为韩（愈）欧（阳修）。他精通各类礼制，对各种大典安排得当，文章撰写得体，深得乾隆皇帝赏识。其词约而旨深，后被乾隆皇帝列为“五词臣”之一。其诗文合集《松泉集》，被收录进《四库全书》。

汪由敦书法极工，其笔法秀润，深稳端劲，备受世人推崇。汪由敦去世后，乾隆皇帝命翰林院将其墨迹编排十卷并全部摹勒上石，赐名《时晴斋法帖》。记录圆明园盛世壮丽景色的珍贵彩绘图《圆明园四十景图》（1860年英法联军火烧圆明园时被法军掠走，现存法国国家图书馆），所有四十图题诗的书写者皆为汪由敦。汪由敦书法现被国内多家博物馆收藏，如故宫博物院收藏的《汪由敦楷书苏轼春帖子词轴》，表现其馆阁体书法点画工整、光洁平直、字形整齐之特点；该院另藏的汪由敦书本《般若波罗蜜多心经》，以三十二体篆字书写，尽显其书法婀娜秀丽、端庄典雅之风尚。“忠厚传家久，诗书继世长。若能遵上理，万事尽嘉祥。”汪由敦手写的《孝经》，现被收藏于休宁县状元博物馆。此外，他还为韩愰《五牛图》、钱选《王羲之观鹅图》、赵孟頫《心经行书册》等历代名人字画题跋。