Павел Лунгин родился 12 июля 1949 года в Москве. В 1971 году он окончил отделение математической и прикладной лингвистики филологического факультета МГУ, в 1980 году - Высшие курсы сценаристов и режиссеров (мастерская Михаила Львовского).
В кино Павел Лунгин дебютировал как сценарист в 1976 году фильмом "Все дело в брате" (режиссер Валентин Горлов). Затем по его сценариям были поставлены такие приключенческие фильмы, как "Конец императора тайги" (1978, режиссер Валерий Саруханов) и "Непобедимый" (1983, режиссер Юрий Борецкий).
В 1990 году Павел Лунгин дебютировал как режиссер, поставив по собственному сценарию фильм "Такси-блюз", за который получил специальный приз за режиссуру на Каннском кинофестивале.
Интерес зрителей и критики вызвали такие его ленты, как "Луна-парк" (1992) и "Линия жизни" (1996). На Каннском кинофестивале 2000 года фильму Павла Лунгина "Свадьба" был вручен Специальный приз жюри за лучший подбор актеров.
В 2001 году Павел Лунгин приступил к съемкам своего нового фильма - остросюжетной драмы "Олигарх" по роману Юлия Дубова "Большая пайка". Фильм вышел в российский прокат в октябре 2002 года.
В 2005 году Павел Лунгин снял трагикомедию "Бедные родственники" (главный приз фестиваля "Кинотавр 2005") и многосерийный телефильм по мотивам произведений Николая Гоголя "Дело о "Мертвых душах", премьера которого состоялась на телеканале НТВ в сентябре 2005 года.
В 2006 году Лунгин закончил работу над картиной "Остров", которая стала официальным фильмом закрытия 63-го Венецианского фестиваля и официальным фильмом открытия фестиваля "Кинотавр 2006". Фильм получил шесть премий "Золотой Орел 2006", премию кинокритиков "Белый слон" за лучшую мужскую роль, премию "Белый квадрат" за лучшую операторскую работу 2006 года, шесть премий "Ника 2006".
С начала 1990-х годов Павел Лунгин живет во Франции. Фильмы снимает в России при участии французских продюсеров.
Он автор сценариев фильмов "Попутчик" (1986), "Христиане"(1987), "Восточный роман" (1992), "Лиса Алиса" (2002) и др. Автор документальных картин "Гулаг - секрет счастья" (1991), "Подпольный пионер" (1993).
В последнее время выступает и как продюсер собственных кинопроизведений и работ молодых режиссеров (в 2004 году им была создана Студия Павла Лунгина).
В 2008 году в издательстве "Сеанс/Амфора" (СПб) вышла книга - сборник сценариев Павла Лунгина. В сборник вошли сценарии, написанные Лунгиным или при его участии с 1983 по 2007 годы, как для собственных фильмов ("Такси-блюз", "Луна-парк", "Свадьба", "Олигарх"), так и для фильмов других режиссёров ("Непобедимый", "Попутчик").
Летом 2008 года Павел Лунгин закончил съёмки нового фильма, в главных ролях в котором снялись Петр Мамонов и Олег Янковский. Фильм "Царь" был показан на Каннском и Московском кинофестивалях в 2009 году.
В сентябре 2009 года режиссер планирует начать съемки нового фильма. По его словам, этот фильм совершенно не будет похож на его предыдущие работы. Возможное название фильма - "Пиковая дама".
Павел Лунгин - офицер ордена Литературы и искусства во Франции (2005), лауреат премии Федерации еврейских общин России (ФЕОР) "Человек года - 5765" в номинации "Кинематография" (2005). В 2008 году ему присвоено звание Народного артиста РФ.
Женат, имеет двоих сыновей.
