Issu d'une famille de comédiens ambulants juifs, Paul Muni émigre aux Etats-Unis en 1902. A douze ans, il remplace un acteur malade dans le rôle d'un patriarche au Théâtre yiddish de New York et se pose une fausse barbe. Devenu membre de la troupe de ce théâtre, il interprète plus de trois cents rôles en quatre ans. Il conquiert Broadway en 1927 avec la pièce policière The four walls. Otto Kruger l'invite alors à Hollywood, où il tourne son premier film Le vaillant (1929) de William K. Howard.
La passion de Paul Muni pour le maquillage et la transformation date de ses débuts. Dès son deuxième film, il montre son talent dans ces domaines. Dans Seven faces (1929) de Berthold Viertel, il joue sept personnages différents. Il accède à la notoriété en 1932 avec Scarface d'Howard Hawks, film pour lequel il compose un personnage de gangster balafré, brutal et cruel, inspiré du destin d'Al Capone. Jouant un ton au-dessus du registre normal, Paul Muni fait du mafieux un personnage fasciné par les armes, pour qui la mitraillette devient le symbole de la toute-puissance. La même année, dans Je suis un évadé (1932) de Mervyn LeRoy, il interprète un innocent traqué par la société dans un réquisitoire impitoyable contre le système pénitentiaire. La dernière scène reste un des meilleurs exemples de fin en point d'interrogation : le héros disparaît dans la nuit après avoir avoué à sa compagne qu'il vole pour vivre. Paul Muni entame ensuite une série de films biographiques. En 1936, son interprétation de Louis Pasteur dans La vie de Louis Pasteur de William Dieterle lui vaut un oscar. Il poursuit en incarnant l'auteur de " J'accuse " dans La vie d'Emile Zola (1937) du même réalisateur et excelle dans le registre du désespoir. Sobres et émouvants, la plupart des rôles d'hommes modestes en proie à l'adversité de Paul Muni se réfèrent à une certaine mystique juive, issue de son éducation. En Chinois dans Visages d'orient (1937) de Sydney Franklin, il réussit aussi à faire vivre l'expression profonde de sa culture. A partir de 1940, il ne tourne plus que sporadiquement. Il incarne avec conviction un soldat russe dans Contre-attaque (1945) de Zoltan Korda. Paul Muni perd cependant peu à peu la vue et l'ouïe. Dans son dernier film, La colère du juste (1959) de Daniel Mann, il est à nouveau, au prix d'un effort certain, sobre et respectable, dans le rôle d'un médecin juif.
Paul Muni s'illustre sur les planches tout au long de sa carrière. C'est après la guerre qu'il se consacre principalement au théâtre. Sa dernière apparition sur scène remonte à 1959 dans une adaptation musicale du Grand hôtel.
Courts métrages 1938 | For Auld lang Syne | George Bilson |
| 1938 | Hollywood Goes to Town | Herman Hoffman |
Longs métrages| 1928 | Valiant (The) Je suis un assassin | William K. Howard |
| 1929 | Seven Faces | Berthold Viertel |
| 1931 | Scarface, the Shame of a Nation Scarface | Howard Hawks, Richard Rosson |
| 1932 | I Am a Fugitive from a Chain Gang Je suis un évadé | Mervyn LeRoy |
| 1933 | Hi, Nellie ! | Mervyn LeRoy |
| 1933 | World Changes (The) | Mervyn LeRoy |
| 1934 | Black Fury Furie noire | Michael Curtiz |
| 1934 | Bordertown Ville frontière | Archie Mayo |
| 1935 | Dr. Socrates Docteur Socrate | William Dieterle |
| 1936 | Story of Louis Pasteur (The) La Vie de Louis Pasteur | William Dieterle |
| 1937 | Good Earth (The) Visages d'Orient | Sidney A. Franklin, Gustav Machatý |
| 1937 | Life of Emile Zola (The) La Vie d'Emile Zola | William Dieterle |
| 1937 | Woman I Love (The) | Anatole Litvak |
| 1938 | Juarez | William Dieterle |
| 1939 | We Are Not Alone Nous ne sommes pas seuls | Edmund Goulding |
| 1941 | Hudson's Bay [Les Trappeurs de l'Hudson] | Irving Pichel |
| 1942 | Commandos Strike at Dawn Le Commando frappe à l'aube | John Farrow |
| 1942 | Stage Door Canteen Le Cabaret des étoiles | Frank Borzage |
| 1944 | A Song to Remember La Chanson du souvenir | Charles Vidor |
| 1945 | Counter-attack Contre-attaque | Zoltan Korda |
| 1946 | Angel on My Shoulder L'Evadé de l'enfer | Archie Mayo |
| 1951 | Imbarco a mezzanotte Un homme à détruire | Andrea Forzano |
| 1959 | Last Angry Man (The) La Colère du juste | Daniel Mann |