Fue hermano del zar Alejandro III y tío de Nicolás II.

Entre 1902 y 1914, vivió en el exilio en París con su segunda esposa, quien le dio tres hijos.

[3]​ Cuando Pablo nació su madre sufría de tuberculosis y los médicos le aconsejaron que no tuviera más hijos.

La familia fue golpeada por la tragedia en 1865 con la muerte de su hermano mayor, el zarévich Nicolás, cuando Pablo tenía cuatro años.

[4]​ Al año siguiente, su padre comenzó una aventura amorosa con la princesa Catalina Dolgorúkov, quien le dio tres hijos.

Desde la década de 1870, Pablo y su hermano Sergio estaban destinados a seguir una carrera militar.

[5]​ El gran duque Pablo se convirtió en un buen actor aficionado y en un excelente bailarín.

[7]​ Sin embargo, su carrera militar avanzó más lentamente que la de sus hermanos mayores.

[5]​ El gran duque Pablo era conocido como amable, religiosa y accesible a las personas.

Estaba en un viaje a Italia con su hermano Sergio cuando su padre fue asesinado en marzo de 1881.

El hermano mayor de Pablo, Alejandro III, ascendió al trono ruso.

[10]​ Alejandra había estado en Rusia varias veces durante las visitas a casa de sus parientes maternos.

Vendió la propiedad al Tesoro en 1887, y el gran duque la compró ese mismo año.

[13]​[15]​ En 1889, hizo que el arquitecto Maximilian Messmacher rediseñara algunos cuartos interiores, creando un salón moro.

[9]​ Aunque el gran duque Sergio y su esposa Isabel se mudaron a Moscú en mayo de 1891, las dos parejas permanecieron muy cerca.

[17]​ Mientras estaba allí, Alejandra, embarazada de siete meses de su segundo hijo, se metió sin cuidado en un bote, causando un parto prematuro y al día siguiente dio a luz a un hijo, el gran duque Demetrio Románov.

[19]​ El asunto inicialmente permaneció en secreto, pero se hizo público en la corte cuando Olga, durante un baile, llevaba un collar de diamantes que había pertenecido a la madre de Pablo y que había regalado a Olga.

[20]​[21]​ La zarina viuda, María Fiódorovna reconoció la joya y Olga se la quitó.

El gran duque Vladímir le hizo jurar que no se casaría con Olga.

[26]​ Aunque fuera un proscrito de los Romanov, el gran duque tuvo una vida feliz en París con Olga y sus tres hijos.

Ese mismo año, Pablo, Olga y sus tres hijos visitaron Rusia juntos por primera vez.

[29]​[30]​ En 1912, con motivo de que Demetrio alcanzara su mayoría de edad, el zar Nicolás II finalmente cedió y perdonó a su único tío sobreviviente, restaurando los títulos y privilegios del gran duque Pablo.

Aunque había estado alejado del servicio activo durante muchos años y su salud era frágil, el gran duque Pablo le rogó a su sobrino, el zar Nicolás II, que le asignara un puesto militar activo en los campos de batalla.

Debido a su mala salud, el gran duque fue nombrado, en septiembre de 1916, inspector general de la Guardia en el cuartel general del zar y su hijo, Vladimir, fue puesto bajo sus órdenes.

En su camino de regreso al norte, en noviembre, visitó a la emperatriz viuda María Fiódorovna en Kiev.

[38]​ El gran duque apoyó a su hijo y escribió una carta al zar pidiendo clemencia para Demitrio.

En cambio, con la ayuda del príncipe Miguel Putiatin y el abogado Nicholas Ivanov, el gran duque redactó un manifiesto que introducía la idea de una monarquía constitucional con Nicolás II como emperador.