Горгулов родился в станице Лабинской Екатеринодарского отдела Кубанской области, как он утверждал — в казачьей семье; по архивным данным, единственный сын зажиточного земледельца. Окончил Екатеринодарское военно-фельдшерское училище (1913), затем недолго учился на медицинском факультете Московского университета, участвовал в Первой мировой войне, был ранен. Сведения о его участии в Гражданской войне противоречивы (по ряду данных, в 1918—1920 участвовал в антибольшевистской деятельности на Кубани и в Крыму, а в 1921 в Минске у Б. В. Савинкова, после чего покинул страну).
Несколько лет жил в Праге, где учился на медицинском факультете; окончил Карлов университет в 1926 году. До 1925 г. находился в Чехословакии нелегально и лишь в 1930 получил нансеновский паспорт. Впоследствии утверждал, что однажды, стоя рядом с Т. Г. Масариком, испытывал искушение застрелить его, но от выстрела его удержала только улыбка Масарика. Написал несколько романов, из которых издал, при поддержке состоятельных знакомых, три (один — «Сын монахини» — был переведён на чешский и немецкий языки); целый ряд его рукописей в различных жанрах был отклонён издателями как графомания. Затем провёл два года (1927—1929) в маленьких городках Моравии Пршеров и Годонин (по иронии судьбы это родной город Масарика), делая нелегальные аборты. Там же у него возникла идея создания «Крестьянской (Земледельческой) Всероссийской Народной Партии Зеленых» (нет никаких данных о том, что в ней участвовал ещё кто-либо, кроме создателя). В 1929 выпускал в Оломоуце журнал «Скиф» (вышло 3 номера).
С намерением вступить в Иностранный легион переехал из Чехословакии в Париж, где занимался врачебной практикой подобного же рода и литературой. В июле 1931 женился (ранее был женат трижды: один раз в России и дважды в Чехословакии) на швейцарской подданной Анне-Марии Генг, которая осенью 1932 ждала ребёнка от него (судьба вдовы и ребёнка Горгулова неизвестна); на суде Горгулову ставили в вину, в частности, то, что он жил фактически на её средства и промотал её приданое (оценивавшееся в 1600 долларов по ценам того времени). Арестован и выслан в княжество Монако за незаконную медицинскую практику, однако продолжал наезжать в Париж.
Был членом обществ молодых русских писателей Парижа, издал под псевдонимом Павел Бред сборник повестей и стихов «Тайна жизни скифов» (Павел Бред. Тайна жизни скифов. Проза и стихи. — Париж: Франко-славянское изд-во, 1932), продолжал писать романы и пьесы из казачьей жизни. В стихах и прозе пропагандировал видоизменённую идею «скифства» и мессианизма, согласно которой «дикая», «варварская» Россия является носителем первобытной духовности и должна победить западную цивилизацию. «Тайна жизни скифов» кончалась таким послесловием:
В 1931 году Горгулов издал на французском языке политическую брошюру о России «Национальная крестьянская» (Nationale paysanne). Согласно его теории, государство должно управляться диктаторской «национальной» и «военно-политической» партией, основанной на авторитете диктатора (ср. немецкий принцип фюрерства) и жёсткой дисциплине. Правительство, полиция и армия формируется из её кадров; парламент терпим только при большинстве членов от диктаторской партии. Партия может быть сама мобилизована как военная организация. Вся земледельческая молодёжь (русская) вступает в партию в обязательном порядке. Преследуется не только социализм, но и монархизм и крупный капитализм. Лица, не принадлежащие к русскому народу и к православной религии, ряда политических прав лишаются. Единственный способ свержения большевистского режима (понимаемого в значительной степени как власть евреев) — внешняя интервенция. (Любопытно, что впоследствии некоторые французские крайне правые связывали Горгулова именно с евреями и масонами).
Именно в парижский период у Горгулова появляется небольшое количество приверженцев: издаётся малотиражная газета «Набат» и прокламации.
6 мая 1932 Горгулов, имея пригласительный билет на имя «ветерана-писателя Поля Бреда» («Paul Br?de, ?crivain, ancien combattant»), проник на благотворительную книжную ярмарку ветеранов Первой мировой войны, проходившую на улице Беррье в особняке Саломона Ротшильда. Ярмарку открывал президент республики 75-летний Поль Думер, потерявший на этой войне четырёх сыновей. Около 15.00 Горгулов несколько раз выстрелил с близкого расстояния из автоматического пистолета «Браунинг 6,35» в только что прибывшего на открытие Думера, который на другое утро умер в госпитале Божон. Покушение произошло в присутствии писателей Андре Моруа и Клода Фаррера; у последнего Горгулов незадолго до убийства купил книгу и взял на ней автограф, а потом легко ранил одним из выстрелов. Убийца был избит окружающими и задержан на месте преступления, при этом он выкрикивал свой любимый лозунг: «Фиалка победит машину!». Сведения о задержанном были очень быстро распространены в средствах массовой информации; как показывают материалы Национального архива (знаменитый фонд F7), это было связано с тем, что личность Горгулова давно находилась в поле зрения французской полиции.
Политическая декларация, изъятая при обыске у арестованного, называлась «Мемуары доктора Павла Горгулова, верховного председателя политической партии русских фашистов, который убил президента республики»; среди вещей были обнаружены газетные вырезки с сообщениями о рабочих поездках Думера, а также ампулы с ядом (сулемой) и самодельное знамя его партии. При допросе Горгулов также заявил о своей причастности к «зелёной фашистской партии» и отождествлял свои замыслы с идеалами белой эмиграции: по его словам, он при этом действовал в одиночку, по собственной воле, и мстил Франции, отказывавшейся от антибольшевистской интервенции в СССР. От него отмежевались как белая эмиграция (в частности, казачество), так и фашисты в лице Муссолини. Следов какого-либо заговора, имевшего целью убийство президента республики, выявить не удалось; обнаруженные в бумагах Горгулова детально разработанные планы войны с большевистской Россией и другие политические тексты производили впечатление психической болезни автора. Среди других своих потенциальных жертв, помимо Масарика, Горгулов назвал Гинденбурга, предшественника Думера, Гастона Думерга, а также уже покойного в то время Ленина.
Убийство Думера произошло в промежутке между двумя турами выборов в Национальное собрание и воспринималось поначалу многими не как акт террориста-одиночки (по его собственным словам), а как спланированный заговор, попытка дестабилизации республиканского строя, тем более что престарелый президент считался воплощением республиканских добродетелей и патриотизма; на страницах французских газет Горгулова называли фанатичным цареубийцей, сравнивали с Жаком Клеманом и Равальяком.
После убийства советская и зарубежная коммунистическая (и вообще левая) печать изображала Горгулова типичным «озлобленным белогвардейцем», поддерживая версию «белого заговора» с целью вовлечь Францию в войну с СССР, чтобы выстрел в Думера стал «новым Сараевским убийством». Валериан Довгалевский, полпред СССР в Париже, высказал глубокие соболезнования от советского правительства и сообщил, что «убийство воспринято во всём Советском Союзе с возмущением». Версия «белого заговора» активно распространялась Коминтерном и увенчалась брошюрой известного писателя, коммуниста Анри Барбюса, который требовал суда над правительством Тардьё и «белой армией во Франции» как истинными организаторами убийства Думера. Планировалось выпустить советский художественный фильм о Горгулове, его сценарий поручили Илье Эренбургу, но вскоре этот проект был отменён.
Выдвигалась также версия, согласно которой Горгулов мог быть агентом ОГПУ — провокатором, чей поступок должен был восстановить французское правительство против русской эмиграции (едва ли советские спецслужбы могли быть заинтересованы собственно в убийстве Думера). Её поддерживала правая печать и значительная часть эмиграции (включая казаков, подозревавших, что убийца Думера — не Горгулов из кубанской станицы, а чекист с его документами и «легендой»). Никаких подтверждений этой версии также не обнаружено. С большевизмом (или «необольшевизмом») и Коминтерном отождествляли идеи Горгулова официальные власти Франции, начиная с коммюнике премьер-министра (и одновременно министра внутренних дел) Андре Тардьё через несколько часов после убийства и кончая речью прокурора Гига на суде. Левые депутаты восприняли заявление Тардьё как пропагандистскую попытку повлиять на итог второго тура выборов в законодательные органы; контрпропагандистские телеграммы с намёками на истинные цели властей, отправляемые сторонниками коммунистов в корпункты в Москве, по секретному распоряжению МВД задерживались вплоть до дня выборов. По итогам выборов Тардьё был всё же вынужден уйти в отставку 10 мая, и «красная» версия стала муссироваться несколько реже. В том же году на французском языке появился роман Жака Ловича (якобы сына известного марксиста Льва Дейча) «Буря над Европой», где изображалось убийство президента Франции, которое организуют коммунисты руками спровоцированных белоэмигрантов; затем начинается советско-французская война, на стороне СССР выступает перевооружившаяся Германия, и большевики с немцами вступают в Париж. Издатели утверждали, что это перевод вышедшей на русском языке книги, которую читал Горгулов и которая якобы вдохновила его на убийство, но многие подвергли это сомнению.
Помимо версий «белого» и «красного» заговоров, высказывалась, хотя и гораздо реже, и версия «коричневого заговора», согласно которой за Горгуловым могла действительно стоять Италия или (тогда еще не пришедшая к власти) НСДАП Гитлера. Сторонником этой версии был Анри Роллен, и о ней вновь вспомнили после начала Второй мировой войны в 1939.
После исследований прошлого Горгулова в Чехословакии, проведённых полицией и корреспондентами газет, возобладала версия об убийце как психопате.
Процесс Горгулова происходил перед судом присяжных департамента Сены три дня: 25, 26 и 27 июля 1932. Обвиняемый постоянно перебивал выступления свидетелей, экспертов и обвинения (на что имел право по процессуальным законам) возгласами, в которых утверждал, что его преступление имело целью привлечь внимание к страданиям русского народа, что его симпатии не с большевиками и «предавшим страну» царём, а скорее с Керенским. Кроме того, он кричал: «Убейте меня, как вы убили мою страну! Вы погибнете во всемирной катастрофе!» Прокурор Дона Гиг назвал Горгулова «диким зверем» и «Распутиным русских беженцев». Несмотря на медицинскую экспертизу, нашедшую Горгулова вменяемым, адвокаты (одним из них был знаменитый Анри Жеро, добившийся в своё время оправдания убийцы Жана Жореса, другим — Марсель Роже) настаивали на психической болезни подзащитного (что гармонировало с его эксцентричным поведением во время суда); однако один из представителей прокуратуры заявил:
Все доказательства смягчающих обстоятельств суд отвёл, и Горгулов был приговорён к смертной казни.
Присутствовавший на суде Илья Эренбург так описал процесс:
По другим данным (журнал Time), Горгулов приветствовал приговор словами: «Я умираю героем для себя и своих друзей! Да здравствует Франция, да здравствует Россия, я буду любить вас до самой смерти!»
20 августа 1932 года Кассационный суд отклонил жалобы адвокатов Горгулова на нарушение норм закона и Конституции при рассмотрении дела, подчеркнув, что приговор основан не на политическом характере дела, а на убийстве как преступлении против общего права (и что здесь не применяется статья об «оскорблении величества» по уголовному кодексу времён Наполеона III, на анахроничность которой ссылались адвокаты). Преемник Думера Альбер Лебрен отклонил прошение о помиловании (несмотря на протесты Международной лиги по правам человека, ссылавшихся на невменяемость осуждённого). 14 сентября 1932 Павел Горгулов был казнён на гильотине потомственным парижским палачом Анатолем Дейблером (формально казнь была публичной, но произошла на бульваре у тюрьмы Санте без эшафота и была видна, помимо охраны, только очень небольшому количеству собравшейся вокруг места казни толпы из 3 тысяч человек). Перед казнью, по французскому обычаю, осуждённому отдала салют национальная гвардия. Поцеловав крест, Горгулов сказал православному священнику, что ничего не боится, что он предан русскому крестьянству и надеется, что его ещё не рождённый ребёнок не станет коммунистом, а также попросил священника передать слова любви и просьбу о прощении своей жене. По пути к гильотине Горгулов пел «Варшавянку», а последними его словами были: «Россия, моя страна!».
Согласно парижским слухам (отразившимся в мемуарах В. С. Яновского «Поля Елисейские»; Яновский лично знал Горгулова-писателя по литературным кружкам), толстая шея и широкие плечи казака не без труда поместились в воротнике гильотины, что несколько задержало процесс казни. Однако корреспондент «Юнайтед Пресс» Мэри Найт (переодевшаяся мужчиной, чтобы быть допущенной близко к месту казни), ни о чём подобном не упоминает, а говорит, напротив, об очень быстром приведении приговора в исполнение. Цинковый гроб с телом и головой Горгулова был отдан его жене.
Яновский писал впоследствии: «Горгулов умер среди толпы чужих, на манер Остапа Бульбы („слышишь ли ты меня, батько“). В другое время, под иными звёздами, в знакомой среде из него вышел бы, пожалуй, ещё герой».
Выстрел Горгулова неоднократно обсуждался в кругах русской эмиграции и на страницах эмигрантской печати; опасались, что он станет поводом для выселения русских из Франции или ужесточения мер к ним (в 1931 году во Франции было более 2,7 млн иммигрантов, и ксенофобские настроения уже имели значительное распространение в обществе). Несмотря на отдельные антирусские и антииммигрантские выступления, раздававшиеся после гибели президента и в парламенте, и на страницах прессы (причём не только крайне правой, но и левой, коммунистической и антибелогвардейской; см. выше), подобных мер предпринято, однако, не было. Французский писатель русского происхождения Габриэль Мацнев, родившийся в 1936 году, четыре года спустя, упоминает о ксенофобии и подозрительном отношении к людям с русскими фамилиями после убийства Думера .
Практически все общественные деятели русской эмиграции отправили соболезнования правительству и вдове Думера. Русский офицер, корнет Сергей Дмитриев, стремясь смыть бесчестье, нанесённое эмиграции Горгуловым, покончил с собой, выбросившись из окна: он оставил записку «Умираю за Францию».
Владислав Ходасевич в статье «О горгуловщине» так писал о стихах и идеологии Горгулова:
Владимир Набоков в «Парижской поэме» вводит анаграмму псевдонима Горгулова, намекая на его «безграмотную лиру» и казнь: