В 1670-х роках Павло Полуботок навчався у Києво-Могилянській академії. 1680 року він одружився із Єфимією Самойлович, племінницею Івана Самойловича. У листопаді 1718 року 58-річний чернігівський полковник одружився вдруге на дочці ніжинського полкового судді Ганні Лазаревичевій, удові військового товариша Р. Жураківського.
1708 року, в ході Північної війни, Павло Полуботок не підтримав виступ Івана Мазепи проти московського царя Петра І. 6 грудня того ж року на Глухівській раді, організованій промосковською козацькою старшиною, він був одним із претендентів на гетьманство. Проте булава дісталася Івану Скоропадському, а кандидатуру Полуботка відхилили через побоювання Петра І.
1722 року Павло Полуботок був призначений наказним гетьманом 10-тисячного козацького загону, який за указом Петра І, працював на будівництві Ладозького каналу. В першій половині 1722 року, Полуботок виконував обов'язки наказного гетьмана Війська Запорозького за відсутності Івана Скоропадського. Після смерті останнього, 4 липня 1722 року, козацька старшина обрала Полуботка наказним гетьманом ще до оголошення нових виборів.
10 листопада 1723 року — розгніваний Петро І наказав ув'язнити Полуботка, старшину і всіх, хто допомогав їм, до Петропавлівської фортеці. 29 грудня 1724 року, близько 15:00 — Полуботок помер від хвороби в камері. Похований на цвинтарі церкви Святого Сампсонія Прочанолюбця за Малою Невою в Петербурзі.
Промова П. Полубока до Петра І. "Знаю і бачу, царю, що ви хочете згубити мою батьківщину по злісних наклепах гордого Меншикова; ви вважаєте себе понад усіма законами і хочете знищити всі привілеї, урочисто стверджені вашими попередниками і вашою величністю; ви хочете підкорити сваволі народ, котрого свободу самі визнали; ви, не вагаючись, посилаєте того на важкі й принизливі роботи, приневолюєте козаків, неначе рабів, копати канали у ваших володіннях; а що для нас найобразливіше – позбавляєте нас нашого права обирати вольними голосами гетьманів і інших старшин; натомість полишити суддям із нашого народу владу судити своїх співвітчизників, ви настановили нам суддями великоросів, які не знають, або вдають, що не знають, наших прав і привілеїв і повсюдно всіма способами нас неволять і ображають. Невже, відмовляючи нам в правосудді, ваша величність сподівається знайти в бога віддяку за все, що він вам посилає? Ви осліплені величчю і могутністю, яку послали вам щедроти божі, а не думаєте про боже правосуддя. Дозвольте, ваша величність, сказати вам в останнє, що ви не матимете ніякої користі від розору цілого народу: адже яка то слава владарювати силою і карами над нікчемними рабами, аніж бути главою і батьком такого народу, який би за всі ваші благодіяння завжди був би готовий пожертвувати всім і пролити кров задля вашої користі і слави..."
Золото Полуботка. За легендою Полуботок відправив гетьманські скарби до Лондона, заповівши повернути їх незалежній Україні чи своїм нащадкам. 1720 року син гетьмана Яків за батьковим розпорядженням поклав на рахунок лондонського «Банку Ост-Індійської компанії» барильце золота. Золото Полуботка