Павел Сергеевич Грачёв родился 26 декабря 1947 г. (по паспорту - 1 января 1948 года) в деревне Рвы Ленинского района Тульской области в семье слесаря. Русский.
В 1964 году окончил школу.
С 1965 года года в Советской Армии, поступил в Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище, которое окончил с отличием по специальностям "командир взвода воздушно-десантных войск" и "референт-переводчик с немецкого языка" (1969).
1969—1971 гг. - служил в должности командира разведывательного взвода отдельной разведроты 7-й гвардейской воздушно-десантной дивизии в Каунасе Литовской ССР.
В 1971—1975 годах был командиром взвода (до 1972 г.), командиром роты курсантов Рязанского Высшего Воздушно-десантного командного училища.
С 1975 года по 1978 год — командир учебного парашютно-десантного батальона 44-й учебной воздушно-десантной дивизии.
С 1978 года являлся слушателем Военной академии им. М. В. Фрунзе, которую окончил в 1981 г. с отличием и по окончании которой был отправлен в Афганистан.
С 1981 года принимал участие в военных действиях в Афганистане: до 1982 года — заместитель командира, в 1982—1983 годах — командир 345-го гвардейского отдельного парашютно-десантного полка (в составе Ограниченного контингента советских войск в Афганистане).
В 1983 году, в качестве начальника штаба — заместителя командира 7-й гвардейской воздушно-десантной дивизии, откомандирован на территорию СССР (Каунас, Литва).
В 1984 году досрочно присваивают полковника.
1985—1988 годах — служит в Афганистане командир 103-й гвардейской воздушно-десантной дивизии в составе Ограниченного контингента советских войск. В общей сложности провёл в стране пять лет и три месяца. 5 мая 1988 года "за выполнение боевых задач при минимальных людских потерях" генерал-майор Грачёв был удостоен звания Героя Советского Союза (Медаль "Золотая Звезда" № 11573).
После возвращения служил в воздушно-десантных войсках на различных командных должностях.
В 1988—1990 гг. в Академии Генерального штаба Вооружённых Сил СССР. После окончания был назначен первым заместителем командующего Воздушно-десантными войсками.
С 30 декабря 1990 года — командующий Воздушно-десантными войсками СССР (должность генерал-полковника, Грачёв на тот момент — генерал-майор).
19 августа 1991 года Грачёв выполнил приказ комитета ГКЧП о введении войск в Москву, обеспечил прибытие в город 106-й гвардейской воздушно-десантной дивизии (г. Тула), взявшей под охрану стратегически важные объекты столицы. На первом этапе ГКЧП действовал в соответствии с указаниями Министра обороны СССР, маршала Д. Т. Язова: готовил десантников совместно со спецназом КГБ и войсками МВД к штурму здания Верховного Совета РСФСР.
Во второй половине дня 20 августа, вместе с Маршалом авиации Е. И. Шапошниковым, генералами В. А. Ачаловым и Б. В. Громовым высказал руководителям ГКЧП своё отрицательное мнение о плане силового захвата парламента России. Затем наладил контакты с российским руководством. По его приказу к Белому Дому для его защиты были направлены находящиеся в распоряжении генерала А. Лебедя танки и личный состав.
23 августа 1991 года указом Президента СССР назначен первым заместителем Министра обороны СССР — Председателем Государственного комитета РСФСР по оборонным вопросам
29 октября 1991 года Указом Президента РСФСР Б. Н. Ельцина назначен председателем Государственного комитета РСФСР по оборонным вопросам.
С января по март 1992 года — 1-й заместитель главкома Объединёнными Вооружёнными Силами СНГ; являлся сторонником идеи создания системы единых вооружённых сил СНГ.
С 3 апреля 1992 года — первый заместитель министра обороны России, ответственный за осуществление взаимодействия с Главным командованием Объединённых Вооружённых Сил СНГ по вопросам управления воинскими формированиями, находящимися в юрисдикции Российской Федерации.
С 7 мая 1992 года — исполняющий обязанности министра обороны Российской Федерации; в тот же день ему, первому в России после распада СССР, было присвоено звание генерала армии. Стал первым в новейшей истории России военачальником, удостоенным этого звания.
С 18 мая 1992 года — министр обороны Российской Федерации.
До 23 июня 1992 года продолжал занимать должность первого заместителя Главнокомандующего Объединенными Вооруженными Силами СНГ — председателя Государственного комитета Российской Федерации по оборонным вопросам.
3 октября 1993 г. - после некоторого промедления вызвал в город войска, которые на следующий день после танкового обстрела штурмом взяли здание парламента.
20 ноября 1993 года Указом Президента назначен членом Совета Безопасности России.
30 ноября 1994 года указом Президента России был включён в "Группу руководства действиями по разоружению бандформирований в Чечне".
В декабре 1994 — январе 1995 из штаба в Моздоке лично руководил боевыми действиями российской армии в Чеченской Республике. После провала нескольких наступательных операций в Грозном вернулся в Москву.
Уволен с поста министра обороны и отправлен в распоряжение Верховного Главнокомандующего указом Президента от 17 июня 1996 года в результате предвыборной договорённости Б. Ельцина и А. Лебедя.
После ухода с должности Павел Грачёв долгое время (до осени 1997 года) находился в распоряжении Верховного Главнокомандующего.
18 декабря 1997 года согласно специальному указу Президента России приступил к обязанностям советника генерального директора компании "Росвооружение". 27 апреля 1998 года назначен главным военным советником генерального директора ФГУП "Росвооружение" — "Рособоронэкспорт", официально приступив к исполнению обязанностей.
В апреле 2000 года избран президентом Регионального общественного фонда содействия и помощи ВДВ "ВДВ — боевое братство".
25 апреля 2007 года СМИ со ссылкой на председателя Союза десантников России генерал-полковника Владислава Ачалова сообщили, что Грачёв был уволен из группы советников гендиректора "Рособоронэкспорта" "в связи с оргштатными мероприятиями". В этот же день пресс-служба ведомства уточнила, что, во-первых, произошло это ещё 26 февраля, а во-вторых, связано с тем, что с 1 января в соответствии с Федеральным законом "О внесении изменений в отдельные законодательные акты России по вопросам прикомандирования и перевода военнослужащих, а также приостановления военной службы" институт прикомандирования военнослужащих к "Рособоронэкспорту" упразднён, после чего несколько из них, в том числе и генерал армии Павел Грачёв, по личной просьбе были представлены к откомандированию для дальнейшего прохождения военной службы в распоряжение министра обороны России.
С 2007 года — главный советник — руководитель группы советников генерального директора Омского производственного объединения "Радиозавод им. А. С. Попова".
2007 г. - уволен в запас
Умер 23 сентября 2012 года в военном клиническом госпитале имени Вишневского, Красногорск. Похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве.
Почётный гражданин Еревана (1999)
Мастер спорта СССР по лыжным гонкам.
Жена - Грачёва Любовь Алексеевна. Двое сыновей: Старший, Сергей р.1970, офицер-десантник; Валерий, р.1975 — учился в Академии безопасности Российской Федерации.
Государственные награды:
Герой Советского Союза (май 1988)
Два ордена Ленина
Орден Красного Знамени
Орден Красной Звезды
Орден "За службу Родине в Вооружённых Силах СССР" III степени
Орден "За личное мужество" (октябрь 1993, "за мужество и отвагу, проявленные при пресечении вооружённой попытки государственного переворота 3-4 октября 1993 года")