Писатель. Родился в Москве. После окончания школы работал, призвался в армию и проходил службу в конвойных войсках Туркестанского военного округа, но был комиссован по состоянию здоровья. Впервые публикуется в "Литературной газете" в 1986 году. Литературный дебют - цикл рассказов "Караульные элегии", опубликованный в 1990 году журналом "Литературное обозрение". Был принят в Литературный институт и окончил его заочное отделение (семинар прозы Н. С. Евдокимова, ставшего, по словам писателя, его первым и последним учителем в литературе).
В 1994 году в журнале «Новый мир» опубликовал свой первый роман «Казённая сказка», который приносит молодому автору громкий литературный успех и признание старших собратьев по перу, живых классиков, Виктора Астафьева и Георгия Владимова. Вышедший тремя годами позже роман «Дело Матюшина» подвергается критике. История лагерного охранника, ставшего убийцей, рассказанная с предельной психологической достоверностью, была воспринята как вызов "культурному обществу" с его новой интеллектуальной свободой и моралью. То, о чём писал Павлов, и до этого вызывало немало споров, хотя писатель был далёк от какой бы то ни было идеологии, призывая только к состраданию. Ещё ранее "Литературная газета" публикует на своих страницах рассказ "Конец века" о тех, кто "обречён в современном обществе только на смерть". Основой рассказа послужил реальный случай: работая в обыкновенной больнице, Павлов видел своими глазами, как погибали на санобработке бездомные, которых привозили с московских улиц. Однако христианский пафос его прозы и публицистики, обнажавших до предела мир страданий человеческих, звучал как протест, в котором одни видели правдивое свидетельство о жизни, а другие "чернушный пасквиль".
После публикации в 1998 году в газете "Завтра" статьи "Тотальная критика", в которой Павлов более, чем резко, высказался о тех, "у кого не хватило таланта, ума, совести, чтобы быть художниками, но кто судит художников", в литературной среде происходит показательная переоценка его творчества.
Писатель обращается к автобиографическим темам. В эти годы публикуются его рассказы "Сны о себе", "Яблочки от Толстого", повесть "Школьники", роман "В безбожных переулках". Новым поводом для споров о его творчестве становится повесть «Карагандинские девятины», опубликованная в 2001 году - заключительная часть трилогии «Повести последних дней» (в переводах на иностранные языки «Русская трилогия»). За это произведение Олегу Павлову единогласным решением жюри под председательством Владимира Маканина присуждается литературная премия «Русский Букер». Но выдвижение писателя на Государственную премию было блокировано.
Как публицист, после Солженицына, опубликовавшего «Россию в обвале», в своих первых же остросоциальных очерках Олег Павлов не побоялся поставить перед собой ту же задачу: "запечатлеть, что мы видели, видим и переживаем". Александр Исаевич Солженицын доверил Павлову публикацию и комментарии к части писем, адресованных в его фонд в начале 90-х годов – а он увидел и показал эту трагическую панораму народной жизни в своей работе "Русские письма". Эти очерки и эссе вошли в книги "Русский человек в XX веке" и "Гефсиманское время".
В то же время Павлов выступал с литературной критикой, став автором таких работ, как "Метафизика русской прозы", "Русская литература и крестьянский вопрос", сборника "Антикритика". Его эссе и литературно-критические статьи публикуются на страницах ведущих отечественных изданий и становятся заметным явлением литературной жизни. Он открывает читателям прозу своих современников: В.Отрошенко, М.Тарковского, Ю.Петкевича, В.Голованова, В.Былинского, В.Березина и других. Многие годы работает литературным консультантом журнала "Октябрь", помогая состоятся в литературе новым неизвестным авторам, например, Андрею Геласимову. Кроме того, постоянно выступает с лекциями о современной литературе в российских университетах, привлекая внимание к русской прозе в самой России.
Но с 2004 года писатель отстраняется от участия в литературной жизни, почти не публикуется в периодической печати, а его имя окружается молчанием.
Только через несколько лет его книги начинают выходить в издательстве "Время", в котором с 2007 года издаётся авторская серия "Проза Олега Павлова".
После долгого перерыва в ней же в 2010 году увидел свет новый роман Олега Павлова "Асистолия". По мнению критиков, наполненный множеством трагических жизненных ситуаций, роман вызывает эмоциональный шок, но, тем не менее, становится одним из главных литературных событий и привлекает внимание читателей, выдержав сразу же несколько изданий.
Олег Павлов устремлён внутрь своего героя, но его прозу не назовёшь только психологической, её образы проникнуты исповедальной поэтической силой. Сюжеты её страшны, но согреты верой, любовью к людям. Он показывает сумрачные пределы жизни, мир страданий человеческих, обладая редким для людей своего поколения знанием и этого мира, и жизни, но что могло быть социальным обличением - становится исследованием экзистенциального вневременного опыта. Павлов способен показать крупным планом неявное, где абсурд превращается в реальность, а реальность - в трагический абсурд. Оставаясь самим собой и наследуя традиции русской прозы, он создал свой собственный жанр серьезного, философского типа повествования.
Переводился на английский, французский, итальянский, испанский, китайский, норвежский, чешский, словацкий, сербский языки.
Произведения писателя вошли в национальные литературные антологии «Проза новой России», «Современная литература народов России».