Павел Евгеньевич Либерман родился 19 июля 1957 года в Москве. Его родители, Берта Кременштейн и Евгений Либерман, работали педагогами в Государственном училище им. Гнесиных.

Учился Павел в Щукинском театральном училище, которое окончил в 1978 году.

В том же 1978 году Любимцев начал работать артистом в Ленинградском Академическом театре Комедии, где пробыл до 1982 года. Именно главный режиссер театра Петр Фоменко придумал артисту псевдоним «Любимцев».

В 1982 году Павел стал артистом Московской Филармонии.

С 1988 года Павел преподает актерское мастерство в Щукинском училище.

В 1993 году Любимцев получил небольшую роль в фильме «Русский регтайм», главную роль в котором исполнили Николай Добрынин и Дмитрий Марьянов.

В 1996 году Павел начал работать на телеканале НТВ в качестве автора текстов, а позже и ведущим, программы «Живые новости».

В 1997 году Павел Любимцев сыграл роль Кирилла в сериале «Клубничка».

В сентябре 1999 года Павел стал ведущим программы «Путешествия натуралиста», которая в разное время выходила на телеканалах «НТВ», «Первом канале» и телеканале «Культура».

В том же 1999 году Любимцев удостоился звания «Заслуженный артист России».

В 2001 году Павел Любимцев получил звание доцента театрального училища имени Щукина.

В 2001 и 2002 году его программа «Путешествия натуралиста» была удостоена премии «ТЭФИ».

В 2005 году Павел стал заведующим кафедрой актерского мастерства в Театральном институте имени Бориса Щукина.

В том же году Любимцев начал вести программу «Городское путешествие» на телеканале «Домашний», а также был ведущим 8-серийной передачи «Старая афиша» на том же канале.

В 2006 году Павел сыграл роль Сергея Сергеевича в мини-сериале «Девять Семь Семь», а в2007 году – получил небольшую роль в фильме «Ночные посетители».

В 2008 году Павел Любимцев получил звание профессора.

В 2010 году артист вел программу «Занимательные истории с Павлом Любимцевым» на канале «Домашний».

В 2011 году Павел снялся в эпизодической роли в фильме «Три дня с придурком».

26 января 2012 года Павел Любимцев попал в больницу с подозрением на обширный инфаркт.

В сентябре 2012 года Павел заявил, что чувствует себя хорошо, но лечение он еще продолжает.

В январе 2013 года Любимцев стал ведущим рубрики «Классика. Миф или реальность» в программе «Хочу знать», которая начала выходить на «Первом канале».