Perry começou a filmar o vídeo acompanhante de "Part of Me" em 16 de fevereiro de 2012, com locação no acampamento da base do Corpo de Fuzileiros Navais dos Estados Unidos, em Oceanside, Califórnia.
Em 16 de Março de 2012, foi lançado no perfil oficial do YouTube da cantora um trailer de 25 segundos, mostrando Katy vestida como militar. No final, é anunciado o lançamento oficial do videoclipe para 21 de Março de 2012 e o lançamento de "Teenage Dream: The Complete Confection", para 26 de mesmo mês.

"Part of Me" debutou no primeiro posto da tabela musical neozelandesa divulgada pela Recording Industry Association of New Zealand em 20 de fevereiro de 2012. Na sua primeira semana nos Estados Unidos, em 3 de março seguinte, vendeu 411 mil cópias e atingiu o topo da lista princiapal do país, a Billboard Hot 100, tornando-se o sétimo single da carreira de Perry e o vigésimo na história da publicação a marcar um pico em sua estreia. Em outras classificações da revista Billboard, ficou igualmente no número um da Hot Digital Songs e na 21ª posição da Pop Songs. Listou-se também nos 19° e 29° empregos das compilações das regiões belgas Flandres e Valônia, respectivamente. Na parada australiana ARIA Charts, a canção estreou na sua vigésima segunda colocação, mas passada uma semana, atingiu a quinta do gráfico. Em sua quarta semana, a Billboard mudou de última hora suas regras. A partir de agora, a fórmula de contagem de pontos da Hot 100 usará o número de execuções de um single nos maiores sites especializados em música dos Estados Unidos. Os sites que entraram para essa contagem são MOG, Muve Music, Rdio, Rhapsody, Slacker, Spotify, MySpace, Guvera e Yahoo! Radio. As exibições dos vídeos nos sites Akoo e Yahoo! On-Demand também foram acrescentadas a nova contagem (o Youtube VEVO já é contabilizado desde o ano passado). A mudança fez com que consequentemente, POM caísse 5 posições (5º para o 10º lugar). Se as regras continuassem do mesmo jeito, POM teria caído apenas uma posição (do 5º para o 6º lugar), uma vez que as vendas da canção mantinham-se estáveis em relação a sua semana anterior (Part Of Me vendeu 124 mil downloads, uma queda de 13%).

Bill Lamb, do About.com, citou "Part of Me" como "outro clássico de Perry". Lamb elogiou a produção da música e disse que "o brilhante toque pop de Dr. Luke e Max Martin mantém o ouvinte focado na mensagem otimista de sobrevivência em vez da de atolação no sofrimento do passado." Jody Rosen, da Rolling Stone, publicou que a faixa é "simplesmente previsível". Rosen também declarou que a artista é melhor em "coisas fofas", pois segundo o crítico "ela não tem seriedade e nem pulmão para conduzir a canção."

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