Родился 10 октября 1984 г. в Ленинграде (ныне Санкт-Петербург) в семье доктора филологических наук Валерия Семеновича Дурова (род. 1945). Отец в 1992-2013 гг. был заведующим кафедрой классической филологии филологического факультета Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ).
В 2006 г. Павел Дуров окончил филологический факультет СПбГУ по специальности "переводчик с английского языка".
В октябре 2006 г. Павел Дуров запустил социальную сеть "Вконтакте". Первоначально это должен был быть сайт для студентов СПбГУ, созданный по аналогии с американской соцсетью Facebook. Но вскоре регистрация в нем стала открытой для всех. К настоящему моменту "Вконтакте" является одной из крупнейших соцсетей в России. Павел Дуров перестал быть основным собственником соцсети еще на ранних этапах ее работы, передав акции инвесторам. В декабре 2013 г. он продал последнюю свою долю (12% акций) Ивану Таврину. Покинул пост генерального директора в апреле 2014 г., исполняющим полномочия главы компании стал Борис Добродеев. В сентябре 2014 г. 100% акций "Вконтакте" приобрела Mail.ru Group, которая в 2021 г. сменила название на VK.
В августе 2013 г. Павел Дуров представил первый клиент мессенджера Telegram, созданный совместно с братом, Николаем. В июле 2024 г. число активных пользователей мессенджера достигло 950 млн человек. Большую популярность мессенджер получил благодаря функционалу групповых чатов и "каналов". В 2017 г. была предпринята попытка монетизации Telegram - анонсирована блокчейн-система Telegram Open Network с собственной криптовалютой Gram. Однако проект был свернут в 2020 г. из-за противодействия Комиссии по ценным бумагам и биржам США. В настоящее время проект финансируется за счет продажи облигаций, рекламы и платных сервисов для пользователей. Во многих странах мира Telegram критиковали за нежелание сотрудничества с правоохранительными органами, в отказе выдавать данные авторов каналов и т. д. В 2018-2020 гг. Telegram был заблокирован в России из-за отказа предоставить ФСБ ключи шифрования. С 2023 г. о намерении усилить контроль над мессенджером заявляли власти Евросоюза.
С 2017 г. Павел Дуров проживал в Дубае (ОАЭ).
В 2018 г. он был впервые включен в список миллиардеров мира по версии американского журнала Forbes с состоянием в $1,7 млрд. В 2024 г. состояние Дурова было оценено в $15,5 млрд (122-е место в мире, первое среди миллиардеров ОАЭ).
23 августа 2021 г. указом премьер-министра Франции Жана Кастекса получил гражданство Франции. Весной 2022 г. журнал Forbes сообщил, что Павел Дуров получил подданство ОАЭ. Ранее он также стал гражданином Федерации Сент-Китс и Невис, пожертвовав $250 тыс. в Сахарный фонд (организация, созданная для поддержания программы получения гражданства путем инвестиций).
17 апреля 2024 г. было опубликовано видеоинтервью Павла Дурова американскому журналисту Такеру Карлсону. В нем, в частности, Дуров заявил, что на Telegram оказывается давление со стороны ФБР США, а после штурма Капитолия 6 января 2021 г. соцсеть получала угрозы от представителей как Демократической, так и Республиканской партий США.
24 августа 2024 г. Павел Дуров был задержан в аэропорту Париж - Ле-Бурже французской полицией сразу после прибытия на частном самолете. 28 августа ему были предъявлены обвинения по шести пунктам. Они включают соучастие в администрировании сетевой платформы с целью позволить незаконные транзакции в составе преступной группы. За подобное правонарушение, согласно заявлению прокуратуры Парижа, может грозить тюремный срок до 10 лет и штраф в размере 500 тыс. евро.