Родился 20 октября 1960 г. в Москве. Через год его семья переехала в Ленинский район Московской области.
В 1982 г. получил диплом инженерно-экономического факультета Московского института инженеров сельскохозяйственного производства (ныне - в составе Российского государственного аграрного университета - Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева) по специальности "инженер-механик". В 2001 г. заочно окончил Российскую академию государственной службы при президенте РФ (ныне - Российская академия народного хозяйства и государственной службы при президенте РФ) по специальности "юриспруденция".
С 1982 г. - помощник бригадира тракторной бригады, с 1983 по 1989 г. - заведующий механическими мастерскими Опытно-показательного плодопитомнического совхоза имени Ленина (Ленинский район Московской области).
В 1990-1995 гг. - заместитель директора по коммерческим вопросам совхоза им. Ленина.
С июля 1995 г. по настоящее время занимает должность директора ЗАО "Совхоз имени Ленина".
В 1997-2001 гг. – депутат Московской областной думы II созыва. 14 декабря 1997 г. был избран по одномандатному избирательному округу №2 (г. Видное, Ленинский район, Московская область). Входил в комитет по экономической политике, был заместителем председателя комитета по бюджету, финансовой и налоговой политике.
В 2000 г. Павел Грудинин был доверенным лицом кандидата в президенты РФ Владимира Путина. До 2010 г. состоял в партии "Единая Россия".
В 2001 г. баллотировался в Московскую областную думу III созыва по одномандатному округу №2 (был выдвинут избирателями). Выборы должны были состояться 16 декабря 2001 г. Однако на день голосования в округе остался только один зарегистрированный кандидат. В соответствии с избирательным законодательством, выборы были перенесены на более поздний срок.
В 2002-2007 гг. - депутат Мособлдумы III созыва. 8 сентября 2002 г. на повторных выборах Павел Грудинин был избран в одномандатном избирательном округе №2. За него проголосовали 44,76% избирателей. Второе место заняла заместитель главы администрации Ленинского района Подмосковья Любовь Селезнева - 22,36%. Оба кандидата были выдвинуты избирателями. В Мособлдуме был заместителем председателя комитета по экономической и инновационной политике.
В 2007-2011 гг. - депутат Московской областной думы IV созыва. 11 марта 2007 г. был избран по списку партии "Единая Россия". Входил в одноименную фракцию, занимал должность заместителя председателя комитета по экономической и инновационной политике.
В 2010 г. Павел Грудинин баллотировался на пост главы Ленинского района Московской области в качестве самовыдвиженца. Однако избирком отказал ему в регистрации из-за нарушений, обнаруженных в подписных листах кандидата. В результате главой района стал Сергей Кошман ("Единая Россия").
В 2011 г. Павел Грудинин был выдвинут на выборах в Московскую областную думу V созыва от КПРФ: по списку партии (возглавлял региональную группу №9) и по Ленинскому одномандатному округу №9. В ноябре 2011 г. Московский облсуд отменил его регистрацию в качестве кандидата. Основанием послужило интервью директора совхоза им. Ленина журналу "Русский репортер" от 3 ноября 2011 г., в котором суд усмотрел признаки экстремизма. Согласно судебному решению, Грудинин "обосновывал и оправдывал экстремизм, а также допустил высказывания, направленные на возбуждение национальной розни". Павел Грудинин с обвинениями в свой адрес не согласился, заявив, что интервью было искажено. В декабре 2012 г. Савеловский районный суд Москвы признал, что в материале журнала были "допущены искажения смысла фрагментов интервью и слов интервьюируемого".
На основании решения Мособлсуда Павел Грудинин получил временный запрет на участие в качестве кандидата на выборных должностях. В связи с этим ему было отказано в регистрации в 2013 г. на выборах в Совет депутатов Ленинского муниципального района VI созыва по одномандатному округу №14.
В феврале 2014 г. Верховный суд РФ удовлетворил апелляцию директора совхоза имени Ленина и обязал Мособлсуд заново рассмотреть дело об отмене регистрации Павла Грудинина в 2011 г. По состоянию на январь 2018 г. решение областного суда по данному делу не публиковалось.
18 сентября 2016 г. Павел Грудинин баллотировался в Государственную думу РФ VII созыва от КПРФ - по партийному списку (девятый номер в региональной группе №27, Московская область) и по Люберецкому одномандатному округу № 121 (Московская область). По итогам распределения депутатских мандатов в Думу не прошел. В одномандатном округе занял второе место (13,14%), уступив кандидату от "Единой России" Лидии Антоновой (49,28%).
Тогда же участвовал в выборах депутатов Московской областной думы VI созыва от КПРФ - по списку партии (первый номер в региональной группе №10) и по Лыткаринскому одномандатному округу №10. В областной парламент не прошел. В округе занял второе место, получив 32,26% голосов избирателей. Победу одержал кандидат от "Единой России" Владимир Жук (37,67%).
10 сентября 2017 г. баллотировался в Советы депутатов сельских поселений Булатниковское (IV созыв) и Володарское (IV созыв) Ленинского района Подмосковья. Выдвигался по одномандатным избирательным округам от КПРФ. Избран не был.
В тот же день был избран депутатом Совета депутатов г. Видное (Ленинский район Московской области) IV созыва от КПРФ по одномандатному округу №6. За него проголосовали 71,13% избирателей. Второе место занял кандидат от "Единой России" Валерий Нифантьев (21,32%). 29 сентября 2017 г. был избран председателем Совета депутатов г. Видное.
23 декабря 2017 г. XVII съезд КПРФ выдвинул Павла Грудинина кандидатом на выборах президента РФ в 2018 г. (303 делегата съезда - за, 11 - против). При этом членом партии Грудинин не является. Его предвыборный штаб возглавил лидер КПРФ Геннадий Зюганов.
Согласно избирательному законодательству, для регистрации на выборах кандидат должен был предоставить в ЦИК сведения об отсутствии счетов и финансовых инструментов за границей. В ходе предвыборной кампании Центризбирком получил информацию, что у Грудинина в 2016-2017 гг. "было открыто 13 счетов в Швейцарии, из которых шесть абсолютно точно оставались открытыми на декабрь 2017 года". В общей сложности на них находилось около 1 млн долларов США, включая более 174 унций золота (более 5,4 кг). Сам кандидат заявлял о закрытии счетов. Кроме того, весной 2018 г. начались судебные тяжбы Грудинина с миноритариями совхоза им. Ленина из-за земель, переданных дочерней компании.
18 марта 2018 г. по итогам президентских выборов Павел Грудинин набрал 11,77% голосов, заняв второе место из восьми кандидатов после действующего президента РФ Владимира Путина (76,69%).
14 февраля 2019 г. Павел Грудинин был снят с поста председателя Совета депутатов г. Видное, а 26 февраля досрочно лишен депутатского мандата за "неуказанные личные данные и неполные сведения в декларации о доходах" (за - 11 из 20 депутатов).
14 марта 2019 г. президиум ЦК КПРФ решил передать Грудинину мандат депутата Государственной думы РФ VII созыва, ставший вакантным после кончины старейшего члена нижней палаты, нобелевского лауреата Жореса Алферова. При этом, по словам первого зампреда ЦК Ивана Мельникова, вопрос о вступлении Грудинина в КПРФ не стоит (является сторонником КПРФ - прим. ТАСС-ДОСЬЕ). 21 марта 2019 г. ЦИК отказал в передаче вакантного мандата Грудинину. По словам зампредседателя комиссии Николая Булаева, на момент регистрации кандидатом в депутаты от КПРФ в 2016 г. Грудинин не закрыл счета за рубежом, а значит, согласно законодательству, не может стать членом нижней палаты парламента.
23 марта 2019 г. Мещанский суд Москвы признал незаконным решение президиума ЦК КПРФ о передаче думского мандата Павлу Грудинину. С соответствующим иском в суд обратился бывший депутат Госдумы, экс-министр спорта РФ Борис Иванюженков, который также был в списке кандидатов от КПРФ в 2016 г. 10 апреля 2019 г. ЦИК передал вакантный мандат Алферова Михаилу Берулаве.
В июне 2021 г. был включен в список кандидатов от КПРФ на предстоящие в сентябре выборы ы Госдуму РФ под третьим номером общефедеральной части списка. 24 июля 2021 г. ЦИК принял решение исключить Павла Грудинина из списка кандидатов. Причиной такого решения, по сообщению комиссии, стала информация Генпрокуратуры о наличии у кандидата иностранных финансовых инструментов, что запрещено избирательным законодательством. Ранее в СМИ сообщалось, что бывшая жена Грудинина Ирина направила письмо в ЦИК с заявлением о том, что у бизнесмена есть доля в иностранной офшорной компании Bontro (Белиз), которую он не указал в своей декларации при подаче документов в качестве кандидата в Госдуму. На заседании ЦИК был продемонстрирован ответ на запрос в Генпрокуратуру РФ, подтверждающий наличие у Грудинина акций Bontro. Сам Грудинин владение иностранными активами опровергает.
27 июля 2021 г. в прямом эфире телеканала КПРФ "Красная линия" Павел Грудинин сообщил, что после исключения из списка кандидатов принял решение написать заявление о вступлении в ряды компартии.
30 июля 2021 г. КПРФ обжаловала в Верховном суде РФ исключение ЦИК Павла Грудинина из федерального списка кандидатов. Партия настаивает на том, что Генпрокуратура, в отличие от Грудинина, "предоставила неапостилированные документы, недействительные в России". Также коммунисты усомнились в достоверности полученных надзорным ведомством выписок из реестра владельцев компаний. Жалобу в ВС направил и Павел Грудинин. 3 августа Верховный суд начал слушания. 9 августа жалоба была отклонена. 19 августа апелляционная коллегия Верховного суда также отклонила жалобу КПРФ на исключение Павла Грудинина из федерального списка.
Член Экспертного совета при правительстве РФ (с августа 2012 г.).
Входит в правление Национального союза производителей молока (с февраля 2015 г.). Заместитель председателя Торгово-промышленной палаты РФ по развитию агропромышленного комплекса (с 2011 г.), член Общественного совета при Министерстве сельского хозяйства РФ (с 2016 г.).
Согласно декларации, поданной в Центризбирком в январе 2018 г., общая сумма доходов за шесть лет, предшествующих году назначения выборов, составила 157 млн 414 тыс. руб., супруги - 2 млн 623 тыс. руб.
Имеет благодарность президента РФ (2000).
Заслуженный работник сельского хозяйства РФ (2001).
Победитель Всероссийского конкурса "Менеджер года" в номинации "сельское хозяйство" (2005). Лауреат национальной премии "Лучший руководитель года -2010".