Родители Пола – бизнесмен Пол Уокер III и модель Шерил – имеют ирландские корни. Мальчик стал их первым ребенком. У Пола есть два брата и две сестры. Семья исповедует мормонство и принадлежит к Церкви Иисуса Христа Святых последних дней.
Благодаря стараниям родителей первая съемка Пола состоялась уже в 1975 году. Мальчику тогда не было и года. Он участвовал в рекламе подгузников Pampers.
В школьные годы Уокер IV учился в Village Christian School. После ее окончания он поступил в Калифорнийский колледж, где начал изучать морскую биологию.
В тринадцать лет Пол снялся в небольшой роли в фильме ужасов «Монстр из шкафа».
Следующей актерской работой мальчика стала молодежная фантастическая комедия 1998 года «Тэмми и Ти-Рекс». Его партнершей по фильму стала юная начинающая актриса Дениз Ричардс и известный актер Деннис Хоппер. В том же году на экраны вышла романтическая антиутопия «Плезантвиль» с Тоби Магуайром и Риз Уизерспун в главных ролях. Здесь Уокер исполнил небольшую роль, но в целом проект оказался для него успешным. Фильм получил положительные отзывы и выиграл несколько престижных кинопремий. В 1999 году в прокат вышла удачная романтическая комедия «Это все она» - своеобразный ремейк пьесы Бернарда Шоу «Пигмалион». На этот раз Полу досталась роль второго плана. Картина вызвала восторг молодежной аудитории и выиграла несколько наград Teen Choice Award и MTV Movie Awards. Далее последовала роль в спортивной комедии «Студенческая команда», совместно снятой студиями Paramount Pictures и MTV Films.
В 2001 году к Полу пришел сокрушительный успех - актер получил главную роль в криминальном боевике Роба Коэна «Форсаж». Его партнером по фильму стал Вин Дизель. Картина была с восторгом принята поклонниками красивых и быстрых автомобилей. Фильм приобрел в их среде статус культового. Известность Уокера вышла за пределы Соединенных Штатов. Журнал People включил актера в список самых красивых людей мира.
Пол исполнил главную роль в молодежном триллере «Ничего себе поездочка».
В 2003 году на экраны вышел криминальный боевик Джона Синглтона «Двойной форсаж». Картина получила номинацию на премию «Золотая малина» в номинации «Худший сиквел». При этом Уокер выиграл премию Teen Choice Awards в категории «Самый яркий любовный роман», речь шла о его романе с автомобилем. После окончания съемок машина Nissan Skyline была подарена Полу. В 2003 году актер сыграл главную роль в фантастической экранизации романа Майкла Крайтона «В ловушке времени». 2004 год позволил Уокеру испробовать силы в драматической роли - он исполнил главную роль в фильме «Ноэль». Его партнершами стали Сьюзан Сарандон и Пенелопа Крус.
В 2005 году Пол и Джессика Альба сотрудничали в приключенческом фильме «Добро пожаловать в рай!». В следующем году Уокер исполнил главную роль в криминальной драме «Беги без оглядки» и в приключенческом фильме о жизни собак в Антарктике «Белый плен». Следующей его работой стала роль в оскароносной военно-исторической драме Клинта Иствуда «Флаги наших отцов». В 2007 году Пол получил главную роль в боевике «Жизнь и смерть Бобби Зи», в этом фильме актер работал вместе с Лоуренсом Фишберном. Очередная главная роль была сыграна Уокером в остросюжетной драме «Райский проект» в 2008 году. Помимо этого Пол принял участие в двух проектах, продолжающих историю фильма «Форсаж».
В 2011 году Уокер стал лицом парфюмерной линии Davidoff Cool Water for Men. Актер активно увлекался путешествиями, автогонками, серфингом и бразильским джиу-джитсу.
Еще одним из увлечений Пола была благотворительность – он активно помогал жертвам землетрясения в Чили и тайфуна на Филиппинах. После одного из благотворительных мероприятия, 30 ноября 2013 года, когда Уокер вместе со своим приятелем Роджером Родасом сели в автомобиль, принадлежавший Родасу, произошла трагическая авария: водитель не справился с управлением, автомобиль врезался в дерево и загорелся. Пол Уокер был похоронен 14 декабря в Глендейле, штат Калифорния.