Отец Павла — доктор филологических наук Валерий Семёнович Дуров, автор многих научных работ. С 1992 года он возглавляет кафедру классической филологии филологического факультета СПбГУ. Брат Павла — Николай Валерьевич Дуров — кандидат физико-математических наук, многократный призёр российских и международных олимпиад по математике и информатике, дважды абсолютный чемпион мира по программированию среди студентов. На сегодняшний день он — технический директор «ВКонтакте».
Дед Павла участвовал в Великой Отечественной войне, получил два ранения. После войны был репрессирован.
Павел Дуров родился в Ленинграде 10 октября 1984 года в интеллигентной семье. В первый класс школы пошёл, будучи в Турине, где его отец работал несколько лет. Вернувшись в родной город, Павел недолго учился в обычной школе и поступил в Академическую гимназию, в которой осуществляется углублённое изучение всех предметов, включая четыре иностранных языка. Там он имел репутацию эрудита и сидел за первой партой из-за проблем со зрением. В 11 лет он впервые увлёкся программированием. Известна его выходка, когда он сменил заставку всех школьных компьютеров на фотографию учителя информатики с подписью «Must die» (рус. Должен умереть). Дурова лишали доступа к компьютерам, но он взламывал пароли к ним. В 2001-м с отличием окончил Академическую гимназию. В 2002 году Павел поступил на Филологический факультет СПбГУ по специальности «Английская филология и перевод». За свои академические достижения и вклад в студенческую жизнь университета он был награждён стипендией Правительства Российской Федерации, а затем и стипендией Президента РФ. Павел трижды становился лауреатом Потанинской стипендии, а также входил в избранное число студентов СПбГУ с высочайшим уровнем интеллекта и лидерскими способностями. Он побеждал на олимпиадах по информатике, лингвистике и дизайну, организовывал общеуниверситетские мероприятия. Павел окончил университет в 2006 году с красным дипломом (который так и не забрал). Годом ранее он закончил профессиональную подготовку на Факультете военного обучения СПбГУ по специализации «Пропаганда и психологическая война». За время обучения на этом факультете Павел служил командиром взвода Филологического факультета, а по окончании получил звание лейтенанта запаса.
Ещё в период учёбы в СПбГУ Павел создавал некоммерческие Интернет-проекты, предназначенные для повышения качества общественной и научной жизни университета. Первый проект — это электронная библиотека рефератов вуза, а также место для обмена идеями и мнениями студентов; второй — форум университета, где Павел часто был инициатором различных дискуссий, в которых, пользуясь разными аккаунтами, спорил сам с собой. Но к лету 2006 года он понял, что его студенческие сайты при всей своей популярности были неэффективны в объединении учащихся, так как многие скрывали свои имена под никнеймами, а реальные лица под аватарами: студенты могли общаться друг с другом в сети, даже не подозревая, что учатся в одной группе. Тогда он начал искать другую форму для студенческого сайта. Позже старый друг Павла, после учёбы вернувшийся из США, познакомил его с Интернет-проектом для студентов вузов Америки — Facebook’ом, где пользователи размещали в профилях свои настоящие имена и фотографии. Дуров решил внедрить подобную концепцию сайта в России, то есть реальные люди под реальными именами. Первоначальное название будущего проекта — «Студент.ру» — было заменено Павлом на «ВКонтакте», так как, по его словам, «рано или поздно мы все становимся выпускниками. К реализации он приступил сразу по окончании вуза. Павел и его брат, Николай Дуров, основали общество с ограниченной ответственностью «ВКонтакте» и запустили бета-версию одноимённой сети, чей домен — vkontakte.ru — был, по официальным данным, зарегистрирован 1 октября 2006 года. Сначала сайт был закрытым, другими словами, зарегистрироваться можно было только после личного приглашения. Но уже в конце года регистрация стала свободной. За несколько дней сеть привлекла более 2000 пользователей; причина — конкурс — iPod тому, кто пригласит большее количество друзей. Быстро растущее количество пользователей заставило создателей сменить серверы и усовершенствовать программную поддержку сети. Павлу неоднократно приходили предложения на тему покупки его продукта, но он отклонял их. Вместо того программист привлёк инвесторов к своему проекту. «ВКонтакте» развивалась на глазах. Уже в 2007-м она стала третьим по популярности сайтом в Рунете, в 2008-м произошла монетизация сети, а количество пользователей превысило 20 миллионов. В 2010 году компания Павла въехала в дом «Зингера», который расположен на Невском проспекте, напротив Казанского собора.
В 2007 году газетой «Деловой Петербург» Дуров был признан одним из победителей в конкурсе «Лучших молодых предпринимателей 2007 года». На 2011 год Дуров, обладающий состоянием в 7,9 миллиарда рублей, занимал 350-е место в рейтинге российских миллиардеров. В декабре 2011-го Павел и глава фонда DST Global Юрий Мильнер запустили благотворительный проект StartFellows, который направлен на финансирование стартапов, выбранных на конкурсной основе. Уже к концу декабря шесть стартапов получили по 25 тысяч долларов. 24 января 2012 года на конференции Digital Life Design (DLD) в Мюнхене в ходе совместного выступления с основателем «Википедии», Джимми Уэйлсом, Павел пообещал пожертвовать онлайн-энциклопедии один миллион долларов. В марте был подтверждён перевод обещанной денежной суммы на её счёт. «Мы очень ценим щедрое предложение господина Дурова и благодарим за проявленное понимание по отношению к процедуре рассмотрения гранта», — сказал представитель фонда «Википедии» Джей Уолш.
27 мая 2012 года топ-менеджеры «ВКонтакте» во главе с Дуровым бросали самолётики с прикреплёнными к ним 5000-рублёвыми банкнотами из окна центрального офиса своей компании в Санкт-Петербурге. Вскоре под окнами собралась толпа, которая даже устроила драку за эти деньги. Позже Павел объяснил, что своим поступком хотел создать праздничную атмосферу в День города. Дуров разбросал тогда в общей сложности около 2000 долларов. Также сообщалось о радости, с которой он наблюдал за реакцией толпы. По словам очевидцев, Павел снимал происходящее на камеру.
5 апреля 2013 года в Центральном районе Санкт-Петербурга, управляя автомобилем, Дуров нарушил требования правил дорожного движения. Заметивший правонарушение сотрудник ГИБДД совершил попытку остановить автомобиль. Водитель не подчинился требованиям полицейского, продолжив движение, в результате чего совершил наезд на сотрудника, нанеся ему ушибы ног и ссадины. Изначально пресс-служба «Вконтакте» причастность Павла к происшествию отрицала, указывая на то, что у их гендиректора нет машины. К тому же сам автомобиль принадлежал вице-президенту компании — Илье Перекопскому. Но в июне Следственным комитетом РФ по Санкт-Петербургу было доказано, что за рулём находился именно Дуров. Сразу после инцидента на Павла было возбуждено уголовное дело по статье 318 УК РФ (применение насилия в отношении представителя власти), которое после проведения следствия было закрыто, а само правонарушение попало под статью 19.3 КоАП РФ (неповиновение законному распоряжению сотрудника полиции), так как при расследовании не было собрано достаточное количество доказательств умышленного применения насилия.
Павел живёт на съёмной квартире (недалеко от офиса «ВКонтакте»), где, по его словам, могут остаться переночевать разработчики.

«ВКонтакте» — это крупнейшая в Рунете социальная сеть, первый по популярности сайт на территории Белоруссии, второй — в России, третий — на Украине, пятый — в Казахстане, 28-й — в мире, который оценивается в 1,5 миллиарда долларов. Например, в сентябре 2012 года суточная аудитория сайта составляла в среднем 22 миллиона человек. На сентябрь этого же года в «ВКонтакте» зарегистрировалось более 140 миллионов пользователей. По скорости своего роста соцсеть побила все рекорды Рунета. Самому Дурову принадлежат 12 % всех акций соцсети. Ещё один крупный акционер — это Mail.Ru Group, холдинг, которому принадлежит, по данным на апрель 2011-го, 32,49 % всех акций «ВКонтакте».
«ВКонтакте» осуществляет финансовую поддержку развивающегося олимпиадного программирования в России и спонсирует команды программистов Санкт-Петербурга и Северо-Запада России. Среди работников компании лучшие российские программисты, лауреаты международных конкурсов по программированию и математике.