Чухрай Павел Григорьевич родился 14 октября 1946 года в поселке Быково Московской области. Сын режиссера Г.Н.Чухрая. Еще в детстве решил посвятить себя кино, с 1962 работал радиомонтажником на «Мосфильме», с 1964 – осветителем на учебной киностудии ВГИК. В 1969 окончил операторский (мастерская Б.Волчека), а в 1974 – режиссерский факультет ВГИКа (мастерская И.Таланкина). Диплом защитил короткометражным фильмом «Вольному воля». По окончании института работал режиссером киностудии «Мосфильм». Дебютировал картиной «Ты иногда вспоминай» , единодушно признанной критикой неудачной. Вторая работа – «Люди в океане», сделанная на пересечении жанров фильма-катастрофы и так называемого политического фильма, имела зрительский успех и принесла режиссеру всеобщее признание. На едва возникший волне общего интереса к так называемой молодежной проблематике Павел Чухрай снял одну из лучших своих картин «Клетка для канареек». В камерной драме с двумя действующими лицами, единством времени и места действия чувствовалась неподдельная тревога за «молчаливое», «потерянное» поколение восьмидесятников. В сюжете с криминальными мотивами, вопреки входившей в моду «чернухе», доминировала трогательная лирическая нота. Далее последовали фильмы: «Зина-Зинуля», «Премия», «Запомните меня такой», « Ключ», дебют в документальном кино фильмом «Ястреб» о В.Жириновском.
Фильм «Вор» вознес режиссера на гребень международного, коммерческого и зрительского успеха. « Вор» сразу вошел в тройку самых кассовых фильмов в России, имел успешный прокат в США, Франции, Италии; номинировался на премии «Феликс» и «Оскар», Госпремию РФ. Успех объясняется не только интересным симбиозом жанров – ретро, мелодрама и криминальная драма, – но и вызовом, брошенным, опять-таки в духе времени, киномифологии конца 1950-х годов, в том числе фильмам Чухрая-отца. Заглавный герой был явной метафорической фигурой, намеренно разрушавшей представление о «поколении победителей» Великой Отечественной, а сюжет фильма в целом – развернутой метафорой послевоенного времени и садомазохистских отношений народа и власти.
В 2001 году Павел Чухрай снял документальный фильм "Дети из бездны" о Холокосте для международного проекта, продюсером которого был Стивен Спилберг. За глубокое отражение темы Холокоста режиссер был награжден премией Федерации еврейских общин России (ФЕОР) "Человек года 5762" в номинации "Кинематография".
В 2004 году вышла драма Павла Чухрая "Водитель для Веры", в 2007 году - "Русская игра" по пьесе Гоголя "Игроки".
Помимо режиссерской деятельности Павел Чухрай в разное время вел телепередачи "Серпантин", "Кинопанорама" и "Великая иллюзия" об истории кино и знаменитых актерах.
В Российской Академии кинематографических искусств Павел Григорьевич Чухрай занимает пост руководителя секции режиссуры.