Paul Henreid lahir dengan nama lengkap Paul Georg Julius Freiherr von Hernreid Ritter von Wasel-Waldingau di Trieste, dari keluarga aristokrat yang memiliki latar belakang keuangan dan keturunan Yahudi yang kemudian beralih ke Katolik. Ia besar di Vienna dan menempuh pendidikan di Maria Theresa Academy serta Institut Seni Grafis, kemudian bekerja sebagai penerjemah dan desainer buku selama empat tahun sambil berlatih akting di malam hari.

Setelah tampil di teater dan beberapa film Austria, Henreid mulai dikenal secara internasional setelah pindah ke London dan debut di Victoria the Great pada 1937, serta tampil di film Inggris seperti Goodbye, Mr. Chips. Pada 1939, ia memulai karier film berbahasa Inggris dan kemudian pindah ke AS, di mana ia mendapatkan kewarganegaraan dan memulai debut di Broadway.

Di Amerika, peran-perannya mulai berubah dari stereotype Nazi menjadi tokoh pahlawan dan tokoh romantis, seperti di Joan of Paris dan Now, Voyager. Film Casablanca pada 1942 menjadi salah satu karya terkenalnya, di mana ia memerankan Victor Laszlo, tokoh patriotik dan idealis.

Selain itu, Henreid pernah tampil dalam berbagai genre, dari film petualangan The Spanish Main hingga film noir seperti Rope of Sand. Pada era 1950-an, kariernya mulai meredup, tapi ia tetap aktif sebagai sutradara dan pekerja di industri televisi, termasuk bekerja di Alfred Hitchcock Presents. Ia dikenal juga sebagai tokoh yang vokal menentang McCarthyisme dan blacklisting yang merusak kariernya.

Di akhir hayat, Henreid tetap berkarya sebagai sutradara dan tampil dalam berbagai acara panggung. Ia meninggal akibat pneumonia setelah strok di Santa Monica pada April 1992 dan dikenal sebagai satu-satunya aktor yang memiliki duabintang di Hollywood Walk of Fame, satu untuk film dan satu untuk televisi.