Действительный статский советник (с 6.04.1903), камергер (с 12.01.1902). Из небогатого дворянского рода. Сын генерал-лейтенанта Ивана Петровича Павлова (1830-1909) и баронессы Евгении Фёдоровны Тизенгаузен. Родился в усадьбе Домашово Ямбургского уезда С.-Петербургской губернии. 12.09.1878 поступил в Морской кадетский корпус (в службе с 27.09.1879, в 1881 участвовал в кругосветном плавании на корвете «Варяг»), в 1882 закончил его с отличием, первое звание получил 27.09.1882. Служил на флоте, плавал на яхте, на которой иногда отдыхала летом императорская семья. 9.06.1886 уволен в запас флота в звании мичмана 3-го флотского экипажа и 16.06.1886 приказом по МИД определён в Азиатский департамент (с 1.03.1888 делопроизводитель VIII класса там же). 8.12.1886 переименован в губернские секретари. 25.02.1887 произведён в коллежские секретари со старшинством с 18.03.1885, 25.05.1888 - в титулярные советники. 17.04.1891 назначен сверхштатным сотрудником в дипломатическую миссию в Пекине, где стал сначала 2-м (с 28.07.1894), а затем 1-м секретарём (с 05.1895). Его предшественник в должности 2-го секретаря миссии И.Я. Коростовец вспоминал, что именно Павлов, который мог дать справку по любому вопросу, помогал разбираться несведущему в китайских делах посланнику А.П. Кассини в сути происходящих в стране событий. 25.05.1891 произведён в коллежские асессоры. В 1896-1898 руководил миссией в качестве и. д. поверенного в делах. В звании камер-юнкера высочайшего двора (с 6.12.1897) и статского советника (с 5.04.1898).
17.09.1898 назначен поверенным в делах и генеральным консулом в Корее, а 28.01.1902 по просьбе императора Кочжона - чрезвычайным посланником и полномочным министром при сеульском дворе. Как сообщал Павлов в телеграмме в МИД, 22.01.1902 на аудиенции с ним Кочжон «подтвердил торжественное заявление, что никогда не забудет благодеяний, оказанных ему и Корее Россией; что хотя принужден во внешних сношениях выказывать одинаковое внимание ко всем державам, не проявляя к которой-либо из них личного предпочтения, в действительности питает искреннее доверие к одной России и на неё одну возлагает надежды, и что нынче ещё твёрже решил во всех важных делах обращаться к нам и руководствоваться нашими советами». Перед русско-японской войной выступал против шагов по нейтрализации Кореи, на чём настаивал министр иностранных дел А.П. Извольский, и был поддержан Николаем II.
С началом русско-японской войны выехал из Кореи. Сначала прибыл в Порт-Артур в распоряжение наместника на Дальнем Востоке Е.И. Алексеева, а затем некоторое время находился в Шанхае. Здесь ему распоряжениями Алексеева и главнокомандующего русской армией А.Н. Куропаткина было поручено собирать информацию о действиях японцев, организовывать прорыв японской блокады с целью снабжения Порт-Артура припасами, способствовать установлению сообщения с осаждённой крепостью, провести операцию по разрыву кабелей, соединяющих остров Формозу (Тайвань) с материком. Затем на Павлова была возложена работа по снабжению Порт-Артура и некоторых частей российской армии продовольствием, а также по фрахтованию судов в Шанхае для эвакуации российских военнопленных, с которой он успешно справился.
В апреле 1905 китайский посланник в России ходатайствовал о назначении Павлова посланником в Китае вместо умершего П.М. Лессара, однако перевод дипломата в Пекин не состоялся. «По всем имеющимся данным, названный дипломат возбудил против себя среди китайских высших сановников столь недружелюбные чувства, что назначение его в настоящую трудную минуту в Пекин могло бы лишь самым пагубным образом отразиться на наших интересах в Китае, с которым ныне более чем когда-либо необходимо поддерживать доверчивые отношения», - констатировал министр иностранных дел России В.Н. Ламздорф. Кроме того, в случае назначения Павлова посланником в Китай ему пришлось бы оставить налаженную работу в Шанхае, а японцы сочли бы устранение из Сеула дипломата, отстаивавшего официальную точку зрения России о незаконности оккупации ими нейтральной Кореи, фактическим признанием их прав на Корею.
Однако в декабре 1905 Павлов всё же был уволен от должности с оставлением в придворном звании в ведомстве МИД. Вследствие малого опыта в решении финансовых вопросов он допустил в работе ряд ошибок, которые привели к обвинениям в адрес Павлова в растрате больших денежных сумм. Деятельность Павлова в Китае в 1904-1905 стала предметом разбирательства специальной комиссии. Комиссия сочла действия дипломата результатом его некомпетентности и потому судебное разбирательство было решено не возбуждать. 1.01.1910 уволен из МИД согласно прошению по болезни. В последующие годы занимал место главного управляющего имений у графа Шереметева. Умер в эмиграции.
Был награждён российскими орденами Св. Станислава 3-й степ. (24.03.1890), Св. Анны 3-й степ. (16.03.1893), Св. Станислава 2-й степ. (13.04.1897), Св. Анны 2-й степ. (1.04.1901) и Св. Станислава 1-й степ. (1906), иностранными орденами Льва и Солнца 3-й степ. (Персия, 21.10.1889), Кн. Даниила I 4-й степ. (Черногория, 7.04.1889), Дракона командорским крестом (Аннам, 27.01.1896), Двойного Дракона 2-й степ. 3-го разряда (Китай, 27.07.1896), Данеброга командорским крестом 2-й степ. (Дания, 30.12.1896), Леопольда командорским крестом (Бельгия, 19.01.1898), Данеброга большим крестом (Дания, 20.07.1904), медалью в память царствования имп. Александра III и корейской серебряной медалью в честь 50-летия императора Кореи (27.02.1902).
Был женат на Ирине Депланк, дочери французского подданного.
