Павел Юрьевич Деревянко родился 2 июля 1976 года в Таганроге. В школе он учился настолько плохо, что его хотели оставить на второй год, но юноша предпочел уйти сам. Он хотел стать то медиком, то кулинаром, то парикмахером, пытался поступить в соответствующие колледжи, но нигде не задерживался надолго. С 15 лет Павел исправно ходил в театральную студию «Лестница» и выступал на ее подмостках. Промаявшись три года без образования, в 18 лет Павел, увлеченный актерской профессией, поступил в театральное училище при Таганрогском театре им. А.П.Чехова. Через два года он захотел учиться в Москве. Однако первая попытка попасть в РАТИ (ГИТИС) провалилась. Разочаровавшись, Деревянко уехал в Сочи и устроился там в шоу-балет «Телефон», затем вернулся в родной Таганрог и попросился обратно в «Лестницу». Теперь повзрослевшему актеру давали более серьезные роли. Вдохновленный местечковым успехом, Павел решил попытаться покорить Москву во второй раз. В 1996 года он поступил на режиссерский факультет в актерскую группу, на курс Л.Е.Хейфеца. С 2009 года Павел играл в театре им. Моссовета.
В кино Деревянко снимается с 2001 года, начав с исполнения эпизодических ролей в фильмах «Ехали два шофера», «Смеситель», «Три сестрички». С 2003-го Павел дебютировал на телевидение, где поначалу также получал небольшие роли, сыграв, в частности, добродушного фельдшера в детективной картине «Участок» и эксцентричного киллера в криминальном сериале Николая Досталя «Стилет». Среди первых ролей Павла участие в комедии «Француз» (2003) и драме «Бабуся» (2003). Отметился Деревянко и в скандально известном проекте того же Досталя – «Штрафбат» (2004). Более заметным получилось участие Деревянко в нашумевшем боевике Алексея Сидорова «Бой с тенью» (2005), а также Алексея Ганина в телесериале «Есенин». В телесериале 2005 года «Дело о «Мёртвых душах»» Деревянко сыграл коллежского регистратора Ивана Шиллера, расследующего обстоятельства исчезновения Павла Чичикова, сыгранного Константином Хабенским. Известность среди телезрителей и признание кинокритиков Деревянко заслужил годом позже, получив главную роль легендарного лидера анархистов батьки Махно в российско-украинском драматическом мини-сериале «Девять жизней Нестора Махно» (2006). Роль принесла ему премию Гильдии актеров кино России «Созвездие».
Через год, в 2007-ом, Деревянко сыграл главную роль молодого боксера в спортивной комедии Романа Качанова «Неваляшка», за которую получил приз «Лучший актер» на Московском фестивале молодежного кино «Отражение». Также Деревянко вернулся к роли Тимохи в сиквеле «Боя с тенью» - «Бой с тенью: Реванш» (2007), но его участие в фильме получилось эпизодическим. В том же 2007-ом Павел появился в психологической драме Ярослава Чеважевского «Кука» вместе с Диной Корзун. Годом позже Деревянко снялся в фарсовой комедии «Гитлер капут!», где его партнершей была Анна Семенович. Фильм был разгромлен профессиональными критиками, однако сумел окупиться в прокате. В 2010 году Деревянко вновь работал с Чеважевским, исполнив главную роль в комедии «Счастливый конец». Следующей успешной и заметной ролью Деревянко стала работа в высокобюджетной военной драме Александра Котта «Брестская крепость» (2010), где он исполнил майора Ефима Фомина. Фильм оказался редкой удачей среди современных военных драм, а Деревянко упрочил свою популярность. Другая лента о событиях Великой Отечественной войны «Утомленные солнцем 2: Цитадель» (2011), где также появился Павел, заслужила совсем другую репутацию.
В 2012 году 36-летний Деревянко получил роль поручика Ржевского в российско-украинской комедии «Ржевский против Наполеона» режиссера Марюса Вайсберга. Вместе с ним этом проекте были заняты другие знаменитости: Светлана Ходченкова, Михаил Галустян, Владимир Зеленский, Михаил Ефремов. Деревянко перевоплотился в женщину, перед которой стоит сложная задача: она должна завлечь Наполеона и разведать его планы, чтобы помешать захвату Москвы. В 2014-м на экраны вышел фильм «Смешанные чувства», в котором Павел Деревянко и Александр Ревва исполнили главные роли. Еще одной звездной ролью Деревянко стал император Петр III, свергнутый собственной супругой Екатериной, в телесериале «Великая» (2015). На съемочной площадке Павел пересекся с популярной актрисой Юлией Снигирь.
Несмотря на обилие киноролей, актер активно и успешно выступает и в театре. В частности, Павел стал лауреатом фестиваля молодых талантов «Московские дебюты» за роль в спектакле «Шинель» и был награжден театральной премией «Чайка» за постановку «Вий». В 2017 году Деревянко предстал на экранах в образе Александра Сергеевича Пушкина для фэнтезийной картины «Гоголь. Начало», впоследствии возвращаясь к этой роли в продолжении «Гоголь. Страшная месть» (2018) и сериале «Гоголь» (2019). Поучаствовал Павел и фильме «Салют-7» (2017), сыграв бортинженера Виктора Алёхина. Годом позже Деревянко начал сниматься в комедийно-драматическом проекте канала ТНТ «Домашний арест» (2018) в роли коррумпированного мэра. В юмористическом альманахе «За кулисами» (2019) Павел пересекся со мэтром комедийного жанра Юрием Стояновым. С 2020 года Деревянко занимается озвучкой Шарика в новой версии мультсериала «Простоквашино». Также, в 2020-м Павел появился в комедийном сериале «Беспринципные» в качестве рассказчика.
Павел Деревянко официально никогда не был женат. Долгое время Павел состоялся в фактическим браке с Дарьей Мясищевой, воспитывая двух дочерей, но в 2020-м пара распалась.
