Родился в 1841 году в городе Казани. Окончив в 1860 году Михайловское артиллерийское училище был оставлен для учёбы в Артиллерийской академии. Там он становится членом «Кружка артиллеристов-чернышевцев», в который входит 36 курсантов, в том числе Пётр Кропоткин и Пётр Лавров. Поскольку, ни юнкера, ни офицеры не имели права вступать в какие-либо политические организации Павел Якоби вскоре вышел в отставку.
Учился на естественном факультете Гейдельбергского университета, где обратил на себя внимание Николая Ивановича Пирогова, который обратился к министру народного образования России, рекомендуя Якоби как кандидатуру для преподавания в университете.
Участвовал в Польском восстании 1863-1964 годов, где выступал за организацию русского Республиканского легиона, который должен бороться за независимость Польши от Российской империи. В бою под Крушиной (Льготой) был тяжело ранен, после выздоровления стал начальником штаба формирования повстанческих отрядов в Галиции.
19 октября 1864 года после подавления восстания, Якобий поступает на медицинский факультет Цюрихского университета, который оканчивает в 1867 году. В 1865 году. В 1868 году Якоби получает степень доктора медицины в Берне, а в 1887 году такую же степень ему присуждает Парижский университет.
В период учёбы становится одним из лидеров «Молодой швейцарской эмиграции» общества «Земля и воля». Тогда же в Швейцарии Павел Якоби женится на Варваре Александровне Зайцевой. Вместе с Александром Серно-Соловьевичем выступал против либеральных идей Александра Герцена. Совместно со свои шурином Варфоломеем Зайцевым опубликовал в журнале «Архив судебной медицины и общественной гигиены» (1870, № 3) статью «О положении рабочих в Западной Европе с общественно-гигиенической точки зрения», в написании которой использовал марксистскую риторику.
Во время Франко-прусской войны 1870—1871 годов Поступил врачом-доброволецем в Вогезскую армию Гарибальди.
В 1889 году Павел Якоби с женой и сыном возвратился на Родину и как участник Польского восстания был отправлен в ссылку — в село Таложня Тверской губернии. Через год ему была разрешена медицинская практика, а ещё через год им была открыта Московская губернская психиатрическая больница (ныне Московская областная психиатрическая больница № 2 им.В.И.Яковенко) близ станции Белые Столбы. Якоби так же способствовал открытию больниц в Курске, Могилеве, Харькове. Работал врачом сначала в Москве, а в 1893 году возглавил психиатрическое отделение орловской больницы. Вскоре Павел Якоби добился от Орловской губернской земской управы покупки имения коллежского секретаря А.В. Зобнинского, находящегося недалеко от села Кишкинка, для создания психиатрической больницы. В 1894 году больница была открыта и получила название «Орловской земской психиатрической больницей Святого Духа» (ныне Орловская областная психиатрическая больница).
Павел Якоби увлекался историей Орловской губернии, изучал этнографию и публиковал свои работы в издании «Записки Императорского географического общества». Наиболее значимой работой на этом поприще является опубликованное в 1907 году исследование «Вятичи Орловской губернии», в которой автор выдвигает гипотезу о принадлежности вятичей к финно-угорским племенам, а также создаёт словарь топонимов Орловской Губернии.
Умер в Санкт-Петербурге 24 марта 1913 года. Место захоронения неизвестно.