Née à Los Angeles,
Paula Patton fait ses études à l'
USC Film School. Sa première vocation est la réalisation de documentaires, qu'elle produira pour les chaîne
PBS et
Discovery Health Channel durant plusieurs mois.
En 2005,
Paula Patton décroche une belle opportunité en donnant la réplique à Will Smith dans
Hitch - Expert En Séduction dans le rôle de Mandy, une jeune femme très séduisante draguée par l’incorrigible séducteur. La même année, elle devient la sexy serveuse Alex dans
London aux côtés de Jessica Biel et Chris Evans.
En 2006, elle devient la partenaire d’Outkast dans le film
Idlewild - Gangsters Club sur les gangsters des années 30’s, puis le personnage féminin de
Déjà Vu aux côtés de Denzel Washington et Jim Caviezel.
En 2008, elle partage l'affiche avec Kiefer Sutherland dans le film d'épouvante
Mirrors d'Alexandre Aja et fait une apparition aux côtés de Kevin Costner dans
Swing Vote. La même année,
Paula Patton se voit offrir le très beau rôle de Ms. Rain, une professeur hors du commun, dans le bouleversant
Precious.
Deux ans plus tard, la comédienne donne la réplique à Queen Latifah dans la comédie romantique
Love & Game pour arriver en 2011 dans le quatrième chapitre des aventures de l'agent Ethan Hunt,
Mission : Impossible - Protocole Fantôme réalisé par Brad Bird.