Começou sua carreira nas categorias de base do Pão de Açúcar, logo, foi para o Juventus, onde sua carreira começou a engrenar. Com apenas 17 anos, foi para o FC Vilnius da Lituânia em 2006, e em 2007 para o Łódź, da Polônia. Na Europa, foi vítima de racismo, por parte dos torcedores dos clubes rivais.
Em 2008, deixou de lado o sonho de jogar em um grande clube do futebol europeu para retornar ao Brasil, no Pão de Açúcar, jogou a quarta divisão do Campeonato Paulista.
Corinthians
2010
Em 2009, ganhou destaque ao atuar pelo Bragantino, na Série B do campeonato brasileiro, e em 2010 foi para o Corinthians por empréstimo.2
2011
Em 2011 conquistou o Brasileirão 2011 com o Corinthians, além de receber o prêmio individual de melhor volante da competição. Foi cobiçado por grandes clubes europeus como Roma e Internazionale, mas preferiu ficar na equipe para a disputa da Libertadores 2012.3
2012
Ajudou o Corinthians a fazer a melhor campanha da primeira fase da Libertadores 2012 ao classificar a equipe para as oitavas de final da competição, além de ajudar o time a ser líder do Paulistão 2012.
Em 18 de abril de 2012 foi um dos autores de um dos gols na goleada do Corinthians por 6 a 0 diante do Deportivo Táchira pela Libertadores 2012, sendo então a maior goleada da competição.4 Foi herói na vitória Corintiana de 1x0 sobre o Vasco pela segunda partida das Quartas de final da Libertadores 2012, com um gol aos 42 minutos do segundo tempo, tornando-se um dos principais jogadores dessa temporada. "Paulinho", definitivamente, entra nas graças da Fiel.
No dia 13 de junho de 2012, Paulinho deu uma bela assistência para o gol de Emerson Sheik na histórica vitória do Timão sobre o Santos, em plena Vila Belmiro, ajudando a equipe do Corinthians a dar um enorme passo rumo à final inédita da competição continental.
Em 4 de julho de 2012 conquista com o Corinthians a Copa Santander Libertadores, título inédito do Timão. Após a competição, recebeu sondagens da Inter de Milão, na qual jornais italianos já davam certo a contratação do volante para a equipe italiana, além de rumores que o Arsenal também teria feito uma proposta, mas o volante negou que estava de saída do clube.5 . Assim, no dia 13 do mesmo mês, junto com Ralf, Paulinho renovou seu vínculo com o Timão por mais três anos. 6 No dia 10 de Novembro contra o Coritiba, Paulinho marcou dois gols em que o Corinthians ganhou de 5x1.

Paulinho treinando pelo Corinthians.
Em 16 de dezembro de 2012, Paulinho conquista o maior título de sua carreira. Sagra-se campeão da Copa do Mundo de Clubes da FIFA de 2012, o segundo da história do clube (recordista ao lado do Barcelona FC) e entra de vez para história do Timão.
2013
Em 29 de janeiro de 2013, Paulinho novamente recebeu uma proposta da Internazionale, a equipe nerazzurri ofereceram cerca de €17 milhões de euros, que foram recusados pelo Corinthians que pedia no mínimo €20 milhões de euros, o presidente da equipe italiana, Massimo Moratti, só estava disposto a pagar €18 milhões no máximo, com a recusa do Corinthians e do próprio jogador, ele permanecera até julho de 2013 na equipe paulista.
Em alguns momentos temos de pensar um pouco na carreira. Dinheiro eu iria ganhar em qualquer lugar. Enquanto eu achar que devo permanecer no Corinthians, irei. Como fiz no meio do ano passado, fiz agora novamente.