Paolo Sena nasce a Torino, il 22 Gennaio del 1973, figlio di Luigi Sena, un Professore universitario di Medicina (suo nonno paterno era preside di liceo), e di Margherita Provinzano (1936-1999), prima impiegata dell'Agenzia dell'Entrate e poi casalinga, e figlia di un colonnello dell'esercito. Si diploma nel 1994 in Ragioneria e perito commerciale e in quegli anni di scuola conosce la recitazione, facendo proprio a scuola corsi di recitazione e facendo il suo primo spettacolo con un testo teatrale di Anton echov. Studia molto l'inglese e nel periodo in cui mancò la madre andò a New York da parenti importanti, dove visse per alcuni mesi.
Nel 1992 a Torino incontra un'importante persona, tramite la UIP di Roma (distribuzione di film americani in quegli anni) che si occupa di Uffici Stampa per promozione di film sul Piemonte, Giampiero Massimelli.
In quel periodo collabora con lui nel periodo 1992 - 2006 con tanti film nazionali e internazionali. In quelle occasioni conosce attori, registi e produttori, e nel 1995 inizia il suo primo lavoro per la RAI, nella serie TV, "I grandi Processi", nell'episodio Il Caso Bebawi e poi nel 1996 debutta al cinema con il film Tutti giù per terra di Davide Ferrario nel ruolo del militare accanto ad un giovanissimo Valerio Mastandrea.
Il suo successo più grande avviene nel 1998, quando la casting director Lidya Biondi lo sceglie senza provino per il ruolo del Prof. Rosini nel film vincitore del Leone d'Oro alla 55. Mostra Internazionale del Cinema di Venezia Così ridevano di Gianni Amelio, con il debuttante Francesco Giuffrida.
Seguono poi vari spot pubblicitari e nel 2003/2004 fa parte del cast della stagione televisiva di Domenica In, condotto in quel periodo da Paolo Bonolis.
Paolo viene ritenuto un uomo mite, amabile e di indole buona. È particolarmente cordiale e amichevole con tutti. Il suo ultimo film è con Dario Argento nel film La terza madre.