В началото на 1930-те години сътрудничи на изданията „Жупел“, „РЛФ“, „Щит“, „Изкуство и критика“ и др., през 1938–1944 г. следва философия в Софийския университет. През 1938 г. излиза първият му сборник разкази „Улица без паваж“, а през 1943 – „Дни и вечери“. Член на БКП от 1944 г.

От есента на 1944 г. участва във Втората световна война като кореспондент и главен редактор на вестник „Фронтовак“. Въплътява впечатленията си от живота на българската армия в поредица от разкази в повестите „Златан“ и „Втора рота“, като последното произведение спечелва значителна популярност и е преиздавано няколко пъти. През 1950 и 1951 г. получава Димитровска награда за фронтовите си произведения.

От 1947 до 1951 г. Павел Вежинов е заместник главен редактор на вестник „Стършел“, от 1951 г. на списание „Септември“, а от 1954 до 1972 г. работи в „Българска кинематография“ първоначално като сценарист, а по-късно и като заместник генерален директор. От 1972 г. е главен редактор на списание „Съвременник“ и член на Бюрото на Управителния съвет на Съюза на българските писатели.