Felmenői sok generáció óta Collonges-au-Mont-d’Or molnárjai voltak és a molnár felesége már 1765-ben is különösen híres volt jó főztjéről, amellyel az őröltetésre várakozó gazdákat vendégelte meg. Amikor 1840-ben megépítették a Párizs-Lyon-Marseille vasútvonalat, a malmot le kellett bontani, és a család egy közeli farmon nyitott fogadót a Saône partján. A később étteremmé alakított házat 1921-ben Paul nagyapja Joseph váratlanul eladta. Apja, Georges 1925-ben feleségül vette Irma Roulier-t, és átvette az Irma szülei által üzemeltetett „Hotel du Pont de Collonges”-t (ma „Restaurant Paul Bocuse”), de a Joseph Bocuse által kötött szerződés miatt nem adhatta éttermének a család jól csengő nevét.
Paul Bocuse már kilencévesen apja éttermének konyháján dolgozott, majd Eugenie Brazier három csillagos lyoni éttermében tanult. Az 1940-es és 1950-es években megfordult Lyon és Párizs több jelentős éttermének konyháján. 1950-ben Fernand Point három csillagos vienne-i étterme, a „La Pyramide” konyháján tökéletesítette tudását. 1956-ban átvette apjától az anyai nagyszülei által alapított étterem vezetését. 1958-ban nyerte el első Michelin-csillagát, 1962-ben a másodikat, 1965-ben a harmadikat. 1961-ben megszerezte a MOF (Franciaország Legjobb Szakembere) címet. 1965-ben megnyitotta a L’Auberge-t. 1966-ban sikerült visszavásárolnia a nagyapja által eladott éttermet, melyet "L’Abbaye de Collonges"-ra keresztelt át, visszanyerve a család neve feletti rendelkezés jogát. 1975-ben Valéry Giscard d’Estaing a Francia Köztársaság Becsületrendjének lovagjává ütötte. Ebből az alkalomból többek között Paul és Jean-Pierre Haeberlinnel, Michel Guérard-ral és Jean Troisgrosme-mal öt fogásos vacsorát készített, amelynek egyik fogása Bocuse kreációja, a fekete szarvasgombával készült leves – szárnyas-erőleves zöldségekkel, marhahússal, szarvasgombaszeletekkel és libamájjal, rásütött levelestészta-fedéllel – azóta is megtalálható „La soupe aux Truffes V.G.E” néven Bocuse éttermeinek étlapján.
1989-ben a Gault Millau kalauz másik három társával egyetemben, az Évszázad szakácsának választotta.[8]