Paolo Pagnoncelli nasce a Roma nel 1973 e inizia la sua attività come scrittore. Nel 1999 fonda insieme a Vincenzo Ostuni, Simone Caltabellotta, Marco Cassini, Laura Pugno, Michele Fianco, Federica Kappa Clementi e Maria De Felice, la rivista Daàrsena, edita da Minimum Fax.
Lavora per case editrici quali Fazi e Castelvecchi in qualità di redattore.
Nel luglio 2001 realizza il suo primo cortometraggio Cos'hai, che ti è successo, perché non parli. Inoltre inizia una collaborazione presso l'Accademia Nazionale Silvio D'Amico realizzando regie e montaggi per gli eventi dell'accademia.
Dal 2005 al 2007 lavora al documentario Inti-Illimani, dove cantano le nuvole, insieme a Francesco Cordio, in qualità di regista. Realizza nello stesso anno il documentario-inchiesta Le porte sono aperte sulle morti bianche per un concorso indetto dall'AMNIL.
La sua attività di documentarista prosegue realizzando videointerviste a numerose figure di spicco della scena internazionale e italiana tra cui Noam Chomsky, Gore Vidal, Mario Monicelli, Margherita Hack e Tonino Guerra.
Nel 2009 partecipa al film di Tonino D'Angelo Poeti, presentato alla sezione Controcampo del Festival di Venezia. Sempre nel 2009 realizza il reportage sul regista Josè Celestino Campusano e partecipa al progetto Memorie del futuro nell'ambito del "Processo di Barcellona: unione per il Mediterraneo" in qualità di autore e sceneggiatore.
Nel 2010 cura sceneggiatura e regia del mediometraggio Amrit: il nettare degli dei.