Виктор Павлович Павлов родился 6 октября 1940 года в Москве.
После окончания восьмилетки он начал работать на заводе слесарем, одновременно учился в школе рабочей молодежи и собирался поступать в МВТУ имени Баумана, однако успешно сдал экзамены в театральное училище имени М.С.Щепкина. Окончив училище в 1963 году, Виктор Павлов стал актером Московского театра «Современник», затем он играл в других московских театрах - театре имени М.Н Ермоловой, театре имени Вл. Маяковского, в Малом театре,
где с успехом исполнял роли в спектаклях «Старшая сестра», «Беседы с Сократом», «Человек из Ламанчи», «Горячее сердце», «Дикарка».
В кино Виктор Павлов дебютировал, еще будучи студентом четвертого курса, сыграв эпизодические роли у Льва Кулиджанова в фильме «Когда деревья были большими» и у Станислава Ростоцкого в картине «На семи ветрах».
Первой большой ролью актера стал студент Дуб в кинокомедии Леонида Гайдая «Операция «Ы» и другие приключения Шурика».
Известность пришла к Павлову после роли разведчика Коли в телефильме «Майор Вихрь» (1967), поставленном Евгением Ташковым по одноименному роману Юлиана Семенова.
Большим успехом для Виктора Павлова стали сыгранные им роли в военном фильме «На войне как на войне» Виктора Трегубовича (Гриша Щербак) и в приключенческой картине Евгения Ташкова «Адъютант его превосходительства» (бандит Мирон Осадчий).
На счету незаурядного артиста более 120 фильмов различных жанров, поставленных видными режиссерами советского и российского кино, в том числе такие ленты, как «Проверка на дорогах» Алексея Германа, «Здравствуй и прощай» Виталия Мельникова, «Строговы», «Схватка в пурге» Александра Гордона, «Емельян Пугачев» Алексея Салтыкова, «Уходя - уходи» Виктора Трегубовича, «Место встречи изменить нельзя» Станислава Говорухина, «Циники» Дмитрия Месхиева, «Мастер и Маргарита» Юрия Кары.
Среди последних работ Виктора Павлова - фантастическая лента «Научная секция пилотов», комедия Владимира Машкова «Сирота казанская», трюковой фильм Ивана Дыховичного «Незнакомое оружие, или Крестоносец-2».
В апреле 2006 года, на съемках последнего фильма "Курьер" в Киеве, у Павлова случился инсульт. Умер он в Москве 24 августа, от сердечного приступа.