Будущий актёр родился в городе Москве, перед самой войной, 5 октября 1940 года. Его отец работал инженером, а мама врачом. С началом войны глава семьи ушёл на войну. По возвращению его назначили заместителем министра сельского хозяйства.
Родители мальчика часто посещали театр, и приучили к этому сына. Мальчику нравилась сцена, игра актеров, аплодисменты зрителей. В школе он тоже посещал художественную самодеятельность и его роли очень нравились зрителю. Однажды он сыграл женскую роль, чем вызвал неподдельный восторг.
Однако он никогда не был спокойным ребёнком и его неиссякаемая энергия часто подводила его. В школе Виктор Павлов считался отчаянным и неисправимым хулиганом. В восьмом классе парень влип в неприятную историю, и стал фигурантом дела о краже.
Только благодаря заступничеству отца, сын не попал в колонию. Однако из школы Виктора исключили, поэтому он был вынужден пойти на завод. Попутно он заканчил вечернюю школу. Оказавшись на сцене театрального кружка при Доме учителя, Виктор Павлов начал раскрывать свои театральные способности.
Должность руководителя занимал Виктор Богомолов, который заметил у парня талант и настоятельно порекомендовал продолжить учебу. Виктор подал документы сразу в несколько заведений столицы и затем с легкостью поступил в Щепкинское училище.
Карьера в кинематографе началась с эпизодических ролей. Первым фильмом, в котором снялся студент «Щепки», назывался «Когда деревья были большими» (1961 год). В 1963 году Виктор получил на руки диплом, затем его приняли в труппу театра «Современник».
Тут Виктор Павлов показал свой нелёгкий характер: он был недоволен малым количеством ролей, назначенных ему. Он считал, что достоин лучшего.
Со скандалом актер покидает подмостки и уходит в театр Ермоловой. В новом коллективе поначалу все было хорошо, однако спустя 4 года он снова срывается с места и идет в театр имени Маяковского. Актер многократно менял подмостки. Все это из-за непростого характера. Самые яркие постановки, где был задействован актер: «Разгром», «Дети Ванюшина», «Беседа с Сократом».
До последних дней жизни актер служил в Малом театре, но не оставлял и кинематограф. Картины с его участием навсегда останутся в памяти: «На семи ветрах», «Операция Ы», «Майор Вихрь», «Здравствуй и прощай», «Гардемарины, вперед», «Схватка в пурге» и другие фильмы.
Актер снимался с Владимиром Высоцким в картине «Место встрече изменить нельзя», где просто превосходно справился с ролью. Всего в его фильмографии насчитывается порядка 150 фильмов.
Знакомство с будущей супругой состоялось в театре имени Ермоловой. С первого взгляда он влюбился в талантливую актрису Татьяну Говорову, которая впоследствии стала законной женой актера. В 1967 году у пары родилась дочь Александра, которая стала единственным ребенком в актерской семье.
Дочка не пошла по стопам родителей. Поначалу хотела стать врачом и даже поступила в медицинский институт, затем передумала и выбрала профессию стюардессы.
Виктор Павлов с юности увлекался разведением почтовых голубей и сохранил любовь к этому делу до старости. Ещё актер увлечённо занимался рисованием. Когда выдавалась свободная минутка, он брал в руки блокнот и карандаш, которые всегда носил с собой.
Смерть настигла Павлова в возрасте 65 лет. Он перенес несколько инфарктов и тяжелейший инсульт, после которого все же сумел оправиться. Несмотря на трудности, он хотел жить: пришлось заново учиться говорить и ходить. Очередной сердечный приступ унес жизнь актера. Это случилось 24 августа 2006 года.