伯希和1878年5月28日在巴黎诞生。曾就读巴黎斯坦尼斯学院。毕业后入法兰西学院师从汉学家沙畹（Édouard Chavannes）和印度学家烈维（Sylvain Levi）。

1899年被选为印度支那古迹调查会的寄宿生。

保罗·伯希和1900年法兰西学院为拓展法国学人对远东诸国文化之研究，将原有的法属安南考古团改组为法国国立远东学院，总部设在河内，研究范围起自印度、中亚、东北亚、东南亚到东亚诸国的古今各种学问，1956年该院迁至巴黎。伯希和就任职于这个学院。

1901年，年仅22岁的伯希和受聘为远东学校教授，在集中研究印度支那乃至整个东南亚历史地理的同时，潜心汉籍目录版本的检讨，开始尝试使用历史语音学的比较考证法来研究用汉语转写的外国人名地名，并关注中国的外来宗教和异教派别，由此注意到中国与印度、西域的联系。其成果很快为汉学界所瞩目。

1902年伯希和第三次到中国考察，收罗大批书籍和雕刻艺术品。

1903年伯希和将元周达观著《真腊风土记》翻译成法文并加注释在巴黎出版。

保罗·伯希和1900—1903年，伯希和三次受该校派遣前往中国考察，收集了大量古物古籍，并与收藏保存者如左宗棠的后人等有所接触。

1904年离越南回国。同年在巴黎发表《交广印度两道考》。

1905年，斯坦因（Sir Aurel stein）中亚考古新发现的消息传入欧洲后，1906年伯希和受法国金石和古文字科学院及亚细亚学会的委派，进行中亚考察。

1906年6月15日，伯希和与军医Louis Vaillant和摄影师Charles Nouette一起从巴黎出发前往中亚探险。3人乘火车经莫斯科和塔什干进入了中国的领地新疆。探险队8月末到达喀什，在俄罗斯总领事馆逗留了一阵子。中国的官员对伯希和流畅的中文感到吃惊，并为探险队提供了各种各样的方便。探险队离开喀什，第一站到达了图木舒克村，然后前往库车。

保罗·伯希和1907年，探险队在库车发现了用婆罗米文书写的久已失传语言的文件。这些失传语言后来被伯希和的老师烈维译解为乙种吐火罗语。探险队在同年9月先行到达乌鲁木齐，伯希和到焉耆调查，10月抵达乌鲁木齐。伯希和在乌鲁木齐获得澜国公赠送的沙州千佛洞写本一卷。

1908年2月，为了查阅敦煌出土的法华经古抄本，探险队到达敦煌。英国的探险家斯坦因在前一年（1907年）已经从敦煌的莫高窟窃取七千余卷古文书。伯希和与保护莫高窟的王道人谈判进入藏经洞的事项。这里伯希和流畅的中文又一次发挥了作用。伯希和经过3周调查了藏经洞的文件，并选出最有价值的文件二千余卷。伯希和与王道人谈判，计划重建莫高窟的王道人最后同意以500两银子（约90英镑）的价钱把这些文物卖给伯希和。因为斯坦因不懂中文，他带走的文件中有很多没有价值的东西，相反通晓包括中文在内的13国语言的伯希和选出的文件全都是绝品，其中也包括新发现的唐代新罗僧人慧超所著的《往五天竺国传》。同年伯希和在《法兰西远东学院学报》发表《敦煌藏经洞访问记》。

1909年，伯希和在北京向直隶总督端方和一些学者如罗振玉、王国维等出示了几本敦煌珍本，这立即引起中国学界的注意。伯希和发表《中国艺术和考古新视野》向欧洲介绍罗振玉、王国维的研究成果。

伯希和在敦煌藏经洞，1908年探险队一行于1909年10月24日回到了巴黎。不过伯希和意外地受到了远东学院的同事们激烈的指责，说探险队浪费公款并带回了伪造的文件。他们认为英国的斯坦因已经拿走了敦煌所有的文献。后来斯坦因于1912年出版了《探险旅行记》，宣布还有大量的文件被留在敦煌，对伯希和的疑惑才消释了。此后，伯希和发表了《敦煌千佛洞》等多部论文，对汉学带来很大的影响。

1911年，法兰西学院聘请伯希和主讲中亚历史考古学讲座，奠定其汉学地位。

第一次世界大战期间。伯希和曾参加战役。

1916年，奉派至北京法国使馆任陆军武官次官。

考察途中的伯希和(右)1921年，被选为法国金石铭文与文艺学院院士。这是其汉学事业的鼎盛期。1921年5月当选为法兰西金石金美文科学院院士。其后20余年，除研究讲学外，还负责主编欧洲的主要汉学杂志《通报》。

1923年，任《通报》主编。

1927年，在《通报》发表《纪念王国维》。

保罗·伯希和1932年底，伯希和为调查中国文史学的发展，并为巴黎大学中国学院采购普通应用书籍，再度来华，经香港、上海到达北平。在平期间，他受到学术界的热烈欢迎，中央研究院历史语言研究所、燕京大学、辅仁大学、营造学社、与学术界关系密切的《北平晨报》馆以及当地的学者名流，陆续举行欢迎宴会或约其讲演。

1933年，发表长篇论文《十五世纪初年中国人的伟大航海上旅行》。

1934年，发表《吐火罗语与库车语》。

1935年，出任法国亚细亚学会主席。1935年5—6月，年近花甲的伯希和携夫人最后一次来华，所负使命，一是出席6月在上海举行的法国公益慈善会向东方图书馆赠书典礼，二是以1936年初将在伦敦举行的国际中国艺术展览会选择委员身份，到上海选定准备运英的古物。

1939年，被聘为中国中央研究院历史语言研究所研究员。

1945年10月29日伯希和去世。