Paula Patton a grandi à Los Angeles, à quelques rues à peine du siège de la 20th Century Fox. Née d’une mère enseignante passionnée de cinéma et d’un père avocat, elle témoigne dès son plus jeune âge d’un penchant certain pour le théâtre et le septième art. Au lycée, elle s’enivre des pièces d’Arthur Miller. Son rôle favori : Abigail dans Les Sorcières de Salem.


Quelques années plus tard, elle étudie le cinéma à L'Université de Californie du Sud. Très vite repérée, elle commence à travailler comme assistante de production pour des documentaires ainsi que pour Howie Mandel et son célèbre talk show.