Павел Петрович Кадочников родился в Петрограде. В 1927 году поступил в детскую художественную студия, мечтая стать профессиональным художником. Но из-за тяжелой болезни отца, Павел, как старший в семье, вынужден был пойти учеником слесаря на завод "Красный путиловец". Однако продолжал заниматься в студии. В 1929 году внезапно увлекся театром и поступил на актерское отделение театрального технкума при ТЮЗе. Через несколько месяцев техникум расформировали и класс Б. Зона, где учился Кадочников, почти полностью перевели в театральный институт. Кадочников стал студентом института в 15 лет. В 1935 он его закончил и стал актером Нового ТЮЗа под руководством Б. Зона. В том же году начинает сниматься в кино.
   На экране Кадочников себе ужасно не понравился и принял решение никогда больше в кино не сниматься. Тем не менее, в 1937 году принимает приглашение С. Юткевича и появляется в крохотном эпизоде в фильме "Человек с ружьем". Затем Кадочников снимается сразу в двух ролях в фильме Юткевича "Яков Свердлов". Но настоящий успех пришел к нему в 1941 году, в комедии "Антон Иванович сердится". Во время войны снимается в фильмах "Оборона Царицына" и "Иван Грозный". Работа в кино с великим режиссером С. Эйзенштейном круто изменила творческую судьбу Кадочникова, и он принял решение уйти из театра. После этого активно снимается в кино, но в середине 60-х впадает в немилость к кинематографическому начальству и его практически перестают снимать. Отчасти поэтому Кадочников стал пробовать свои силы в режиссуре.
   Вынужденный простой продолжался до 1976 года, пока Никита Михалков не пригласил его на роль в фильме "Неоконченная пьеса для механического пианино". После выхода картины Кадочникова наперебой приглашают сниматься, на он принимал далеко не каждое предложение. В 1981 году трагически погиб его единственный сын, и единственным спасением для Кадочникова стала работа - в 1982 году он снялся сразу в 5 фильмах.
   В 1956-1958 художественный руководитель студии киноактера при киностудии "Ленфильм".
   Лауреат Государственных премий за актерские работы (1948, "Подвиг разведчика"; 1949, "Повесть о настоящем человеке"; 1951, "Далеко от Москвы").
   Народный артист СССР (1979).
   Герой Социалистического труда (1985).