Павел Теплухин родился 29 апреля 1964 года в городе Москва. Появился на свет в семье врача и экономиста. В 1986 году с отличием окончил экономический факультет Московского Государственного Университета имени М.В.Ломоносова.
В 1989 году получил степень кандидата экономических наук в МГУ.
В 1993 году получил степень Master of Science in Economics в Лондонской Школе Экономики (научный руководитель - профессор Ричард Лэйард). В 1994 году окончил курсы по развивающимся рынкам, организованные Европейским Банком Реконструкции и Развития в Вене. Прослушал курсы повышения квалификации в INSEAD (Фонтенбло, Франция) и Гарвардской бизнес-школе.
Павел Теплухин активно сотрудничал с Министерством финансов и Министерством экономики сначала в качестве экономического советника в группе под руководством Джеффри Сакса, а затем в качестве эксперта Российско‑европейского центра экономической политики. Теплухин является одним из авторов Федерального закона «Об инвестиционных фондах», а также пакета законов по Пенсионной реформе.
В 1995 году Павел Теплухин возглавил московский офис Лондонской школы экономики, а в 1997 году ‑ Управляющую компанию «Тройка Диалог». Является одним из создателей индустрии паевых инвестиционных фондов и Private Banking в России.
Входит в Советы директоров таких компаний и организаций, как Национальная лига управляющих, ОАО «ЦМТ» и ООО «ФОРМАТ». С мая 2007 года по май 2008 года входил в состав Совета директоров ОАО «Волжская ТГК».
Теплухин является одним из основателей Клуба 2015, членом Экспертного совета при Комитете по кредитным организациям и финансовым рынкам, членом Совета Ассоциации по защите прав инвесторов, председателем комитета по инвестиционной политике при Наблюдательном совете Государственной корпорации «Роснанотех», членом Наблюдательного совета фонда прямых инвестиций Russia New Growth Fund, Председателем Инвестиционного комитета ЗПИФН «Коммерческая недвижимость» под управлением ЗАО «Управляющая компания «Тройка Диалог», а также членом Комитета по контролю за рисками хедж‑фонда Troika Russia Fund.
В 2005 году Павел Теплухин возглавил список «Топ‑1000» самых профессиональных менеджеров России в рейтинге, составленном ИД «Коммерсантъ» и Ассоциацией менеджеров.
В 2006 году признан в данном рейтинге лучшим менеджером финансового сектора. В том же году стал лауреатом премии «Серебряный лучник» в номинации «Персона года».
В июле 2012 года возглавил совет директоров Forex Club. 26 сентября 2012 года назначен Главным исполнительным директором Дойче Банка в России.
В 2013 году вышел из совета директоров Forex Club ввиду намерения всецело сконцентрироваться на должности главы Дойче Банка в России. 1 августа 2016 года покинул пост Главного исполнительного директора Дойче Банка в России.
В 2016 году 14 сентября объявил о создании финансового бутика Matrix Capital, партнерами в котором стали Евгений Гавриленков, Кирилл Громов, Тимур Насардинов и Иван Иванченко.