Пол Андерсон родился 4 марта 1965 года в Ньюкасле, Великобритания. Чтобы его не путали с американским режиссёром Полом Томасом Андерсоном, он добавил инициалы к фамилии — Paul W. S. Anderson. Свой первый фильм «Шоппинг» (где играл малоизвестный тогда Джуд Лоу) снял в 1994 году. В 1995 году снял фильм «Смертельная битва» по компьютерной игре Mortal Kombat (кассовые сборы 120 млн долл). Два следующих его фильма «Солдат» и «Сквозь горизонт» не повторили успех «Смертельной битвы».
В 2002 году написал сценарий и поставил фильм «Обитель зла» по одноимённой компьютерной игре (бюджет — 32 млн долларов, сборы — 102 млн долларов). Продолжение — фильм «Обитель зла 2: Апокалипсис», к которому он написал сценарий, при бюджете 43 млн долларов собрал в прокате 129 млн долларов.
Муж актрисы Миллы Йовович, а также отец её дочери Эвер Габо.