Полад Мамедов, ставший позднее известным под именем Полад Бюль-Бюль Оглы, родился 4 февраля 1945 года в Баку в семье народного артиста СССР певца Муртузы Мамедова, получившего прозвище Бюльбюль («соловей»). Детство и юность Полад провел как в Баку, так и в городе Шуша, которая является «консерваторией Кавказа».
В 1960 году Полад впервые вышел на большую сцену в качестве аккомпаниатора отца. К 17 годам он сочинил первые песни: «Песня о Москве», «Песня о Сумгаите», «С первого свидания», «С добрым утром». Полад Бюль-Бюль Оглы также сочинял несколько песен для своего друга детства Муслима Магомаева, с которым поехал в Москву для записи их на радио. По окончании музыкальной школы по классу фортепиано, Полад поступил в Азербайджанскую государственную консерваторию имени Узеира Гаджибекова, где в период с 1963 по 1968 годы учился в классе композиции выдающегося композитора Кара Караева. В 1969 году Полада Бюль-Бюль Оглы избрали членом Союза композиторов СССР и членом Союза кинематографистов СССР.
Многие годы Полад выступал как певец и композитор, активно пропагандируя азербайджанскую музыкальную культуру. Работал с известным российским концертным деятелем, режиссёром Эдуардом Смольным. В 1976 году Бюль-Бюль Оглы возглавил Эстрадный ансамбль Азербайджанской ССР. Он руководил эстрадными коллективами республики. Объездил с концертами весь Советский Союз, побывал более чем в 70 странах мира. В 1987 году певец стал директором Азербайджанской государственно филармонии.
Голос Полада — очень звонкий, лёгкий, прозрачный и высокий лирический тенор, по диапазону и характеру пения близкий к тенору-альтино. Пение отличается виртуозностью, сложными фиоритурами и трелями, верхние ноты очень свободные. В пении Полада всегда слышны приёмы и мотивы национальной кавказской музыки-мугам. Кроме этого Полад — крупный композитор, внёсший большой вклад в современную кавказскую музыку. Полад Бюль-Бюль Оглы создал целое направление в советской эстраде, соединив современные ритмы и гармонии с ярким национальным мелодизмом, что стало примером для подражания последующего поколения музыкантов. Были и съёмки в кинофильмах, и музыка более чем к 20 фильмам. Его композиция «Позвони» до сих пор очень популярна в странах бывшего СССР.
Композиторское творчество Полада Бюль-Бюль Оглы многообразно. В его творческом активе имеются крупные симфонические произведения, камерно-инструментальная музыка, мюзикл, вокальные циклы, музыка к кинофильмам и драматическим спектаклям. Особый успех принесли ему песни, которые исполняли как известные певцы страны, так и он сам. В течение нескольких лет Полад Бюль-Бюль Оглы являлся директором и художественным руководителем Азербайджанской государственной филармонии. Песни Полада Бюль-Бюль Оглы вошли в репертуар таких певцов, как Муслим Магомаев, Иосиф Кобзон, Лев Лещенко, Людмила Сенчина, Роксана Бабаян и другие.
В 1982 г. Полад Бюль-Бюль Оглы получил звание Народного артиста Азербайджана.
Сын Полада — Теймур Полад оглы Бюль-Бюль (р. 1975) — музыкант, концертмейстер группы фаготов Государственного Академического Большого оркестра имени П. И. Чайковского, заслуженный артист Российской Федерации.
В 1988 году Полад Бюль-Бюль Оглы стал министром культуры Азербайджанской ССР. В период с 1987 по 1990 годы он являлся депутатом городского Совета города Баку, председателем депутатской комиссии по культуре. С обретением Азербайджаном независимости Полад занял новоучреждённый пост министра культуры Азербайджана. В 1994 году его избрали генеральным директором созданной в 1993 году международной организации «ТЮРКСОЙ», являющейся содружеством по развитию тюркской культуры и искусства, затем трижды переизбирали (1997, 2000 и 2003). По инициативе Бюль-Бюль Оглы были изданы многочисленные книги классиков литературы тюркоязычных стран, календари и журналы. В 2002 году Полад стал председателем Совета по культурному сотрудничеству министров культуры стран СНГ.
В 1995 году Полад Бюль-бюль Оглы был избран в Милли меджлис Азербайджана.
Масштаб личности Полада Бюль-Бюль Оглы, его жизнелюбие и профессионализм позволяют на современном уровне нестандартно решать многосложные проблемы развития национальной культуры. Полад Бюль-Бюль Оглы — доктор искусствоведения Национальной творческой академии Азербайджанской Республики, почетный профессор Азербайджанского университета культуры и искусства, действительный член Международной гуманитарной академии «Европа-Азия». В 2000 году ему присвоено ученое звание профессора.
В феврале 2000 года была открыта звезда Бюль-Бюль Оглы на «Площади звезд» в Москве. В 2006 году Полад Бюль-Бюль Оглы оставил должность министра культуры и переехал в Москву, где он был назначен послом Азербайджанской Республики в Российской Федерации.
Живя в Москве, Бюль-Бюль Оглы продолжает заниматься музыкой. В январе 2010 года вышел новый альбом музыканта под названием «Пел Бюль-Бюль… Поет Полад Бюль-Бюль Оглы», состоящий из азербайджанских народных песен. В диске представлены четырнадцать популярных песен — от «Хаштархана» (так звучит название Астрахани на тюркских языках) до «Чал-ойна» («Пой, пляши»). Полад обработал эти песни совместно с Сиявушем Керими, которому также принадлежит и аранжировка. Альбом издан при спонсорстве группы компаний «Палмали».