保罗·托马斯·安德森成长的斯蒂迪奥城在20世纪70年代是美国色情文化工业繁荣的地方,他从少年时代起就着迷于色情电影,对电影的兴趣远远超过了他的学业。他在昂贵的私立学校上学期间,总是惹麻烦,六年级时更因为恶劣的行为被开除。此后他在圣莫妮卡学院学习过一段时间,之后又在波士顿的爱默生学院读了一年。1988年,还在上高中的保罗·托马斯·安德森拍摄了伪纪录片式的短片《大炮王迪哥传》。随后他说服父母帮助他申请了纽约大学电影学院,但他只在那儿呆了两天。因为他认为与其在艺术学校学习如何拍摄电影还不如实实在在地通过拍电影来学习,所以他选择了退学。
保罗·托马斯·安德森个人写真1993年,保罗·托马斯·安德森就用大学退还的学费加上他父亲以及自己有钱朋友们的家长给的钱拍摄了短片《咖啡和雪茄》,该片在圣丹斯电影节受到关注,之后好莱坞的一家制片公司向他发出了邀请函,他由此进入了好莱坞。1996年,拍摄了个人首部剧情长片《赌场纵横》,但因为该片是在根本不了解市场规律的前提下拍摄的,所以在美国国内引发了众多抨击,保罗·托马斯·安德森也被制片公司解雇,不过该片却受邀到戛纳国际电影节参加了展映。1997年,监制并编导了由马克·沃尔伯格,朱丽安·摩尔,伯特·雷诺兹联合主演的剧情片《不羁夜》,该片被美国《娱乐周刊》选入“百部电影新经典”,保罗·托马斯·安德森则凭借该片获得了第70届奥斯卡金像奖最佳原创剧本奖提名。1999年,编导了由朱丽安·摩尔,威廉姆·H·梅西,汤姆·克鲁斯联袂出演的剧情片《木兰花》,该片获得了第50届柏林国际电影节最佳影片金熊奖,保罗·托马斯·安德森凭借该片获得了第72届奥斯卡金像奖最佳原创剧本提名。2010年,该片入选《帝国》杂志“十年百部佳片”。2002年,执导了由亚当·桑德勒,艾米丽·沃森领衔主演的爱情电影《狂野之爱》,该片获得了第55届戛纳国际电影节主竞赛单元-金棕榈奖提名,保罗·托马斯·安德森则获得了最佳导演奖。2007年,根据厄普顿·辛克莱创作的小说《石油》编导了剧情片《血色将至》,该片由丹尼尔·戴-刘易斯,凯文·J·奥康纳,塞伦·希德联袂主演,该片获得了第80届奥斯卡金像奖最佳影片提名,第58届柏林国际电影节最佳影片金熊奖提名,保罗·托马斯·安德森凭借该片获得了第58届柏林国际电影节最佳导演银熊奖,并入围了第80届奥斯卡金像奖最佳导演奖和最佳改编剧本奖。2009年2月,保罗·托马斯·安德森入选美国《娱乐周刊》评选“当代最伟大的50位电影导演”第22名。2012年,执导了由杰昆·菲尼克斯,菲利普·塞默·霍夫曼共同出演的剧情片《大师》,该片获得了第69届威尼斯国际电影节最佳影片金狮奖提名,保罗·托马斯·安德森则获得了最佳导演奖,由此成为了电影史上首位囊括欧洲三大国际电影节大满贯的导演。2014年,执导了根据托马斯·品钦同名小说改编的剧情片《性本恶》,该片由杰昆·菲尼克斯,乔什·布洛林,瑞茜·威瑟斯彭联袂出演,保罗·托马斯·安德森凭借该片获得了第87届奥斯卡金像奖最佳改编剧本奖提名。2015年,保罗·托马斯·安德森用手持式摄像机拍摄了关于电台司令乐队的吉他手乔尼·格林伍德在印度生活的纪录短片《托管》。2016年5月4日,保罗·托马斯·安德森为电台司令乐队的单曲《BurntheWitch》拍摄的MV公开；5月8日,为电台司令乐队的歌曲《Daydreaming》拍摄的MV公开。2017年,监制并编导了由丹尼尔·戴·刘易斯,莱丝利·曼维尔领衔主演的剧情片《魅影缝匠》,该片获得了第90届奥斯卡金像奖最佳影片提名,保罗·托马斯·安德森则获得了最佳导演提名。2021年,保罗·托马斯·安德森执导的新片《甘草比萨》获美国国家评论协会奖最佳影片,导演,最具突破表演三项奖。2022年,保罗·托马斯·安德森凭借《甘草比萨》“入选2022奥斯卡最佳导演提名名单”。
保罗·托马斯·安德森的父亲是斯蒂迪奥城当地一家电视和电台的配音演员,同时也是一档音乐节目的主持人。保罗·托马斯·安德森在家中五个孩子中排第三。
保罗·托马斯·安德森的个人影像风格较为倾向于欧洲的让·雷诺阿,美国的电影人中,他集合了斯派克·李和罗伯特·奥特曼这两位导演的优点,并在自己的电影中活学活用。保罗·托马斯·安德森除了天赋异禀,还有博采众长,他喜欢像让·雷诺阿一样连串的运动镜头,如马丁·斯科塞斯般在技术上引经据典,如罗伯特·奥特曼一样善于集体调度,他是不折不扣的全能天才；他停靠在艺术电影的边缘,不断追求变化,是影评人眼里永恒的宠儿。他的《木兰花》节奏流畅,叙事复杂,想象十足,几近完美。保罗·托马斯·安德森的电影从来没有被纳入主流商业电影的行列之中,他更加类似于一名人文主义者,社会问题,人类的道德与本性等均是他电影关注的主题。他的电影或是文学大家的作品,或是对《圣经》中的原型故事进行改写,保证了电影的人文品味和思想境界,在电影中,保罗·托马斯·安德森直面人类在不同情况下所面临的悲剧或困境,体现着一种具有担当感的精神,并期待着观众可以获得心灵的复苏。从独立电影起家的保罗·托马斯·安德森在电影创作中表露出对情色与宗教两大先锋母题的青睐,同时他又采取了反讽的方式解构这两大母题。这种形式的玩味与沉重的叙事不仅充分表征了安德森对于个性与气质的坚守,更见证了其以电影的方式对于人性的探知及时代的担当。