Павел Леонидович Леонидов родился в 25 сентября 1927 года в Ленинграде в семье театрального актёра Леонида Леонидова (настоящая фамилия - Рабинович)и его жены, Елены Львовны Левиной, дочери известного врача-терапевта Льва Григорьевича Левина.
Начиная с 1950-х годов работал конферансье и концертным администратором, затем эстрадного организатора, часто именуемого "единственным советским импресарио".
В этой роли стал первооткрывателем многих звёзд советской эстрады периода 1960-1970-х годов.
Был администратором Иосифа Кобзона, Вадима Мулермана, Валерия Ободзинского, Ларисы Мондрус, Владимира Высоцкого, Евгения Мартынова, Аллы Йошпе, Стахана Рахимова,
Клавдии Шульженко, Марка Бернеса, Гелены Великановой, Олега Ухналёва, Анатолия Днепрова и др. Автор стихов к многочисленным песням, созданным различными композиторами для этих исполнителей.
До своего отъезда в США в середине 1970-х годов работал режиссёром московского Театра эстрады.
Осенью 1979 годa вместе с Виктором Шульманом был одним из импресарио во время североамериканских гастролей своего племянника Владимира Высоцкого.
В последние годы жизни Павел Леонидов издал в Нью-Йорке три книги документальной прозы мемуарного характера: повести "Операция "Возвращение"» (1981) и "Переулок Лебяжий" (1982),
воспоминания "Владимир Высоцкий и другие" (1983). Умер в 1984 году.