Svou první kytaru dostal Paul McCartney od svého otce, který mu rovněž poskytl první hudební vzdělán. Otec měl pro jeho lásku k hudbě pochopení, neboť dříve sám působil v jazzové kapele, kde hrál na trubku a na klavír. Ve hře na kytaru se Paul McCartney ještě zdokonalil o několik let později, když se na škole v Liverpoolu seznámil s dalším členem kapely Georgem Harrisonem.

Úplný počátek skupiny The Beatles bychom mohli zařadit do roku 1957, kdy se Paul McCartney na pouti v anglickém Wooltonu seznámil s Johnem Lennonem, který mu nabídl pozici kytaristy ve skupině Quarry Men – takto vznikla snad nejslavnější hudební spolupráce všech dob. Lennon a McCartney, kteří začali většinu volného času trávit spolu, se společně pustili do skládání písní, jichž během prvního roku spolupráce napsali asi sto. Ačkoli McCartney ve škole prospíval velmi dobře (hovoří plynně německy a španělsky), dal nakonec přednost hudbě - místo učení začal se skupinou vystupovat po Velké Británii. Místo dalšího studia pak začal pracovat jako pomocník strojvedoucího na lokomotivě a stáčet drát v továrně.

Na podzim roku 1958 se skupina Quarry Men přejmenovala na Johnny and The Moondogs. Název opět změnila v roce 1959, kdy si její členové začali říkat The Silver Beetles. Poslední změnu názvu skupina učinila v roce 1960, kdy se přejmenovala na The Beatles. Název je slovní hříčkou – beetle v angličtině znamená brouk, zatímco beat znamená tlouci, bít nebo tep. Skupinu, která dostala hudební angažmá v německém přístavním městě Hamburk, zanedlouho opustil basový kytarista Stuart Sutcliff a na jeho pozici ho vystřídal právě Paul McCartney, který ve skupině působil až do jejího rozpadu v roce 1970. Poté, co zemřel manažer skupiny Brian Epstein, se dokonce stal jakýmsi nepsaným vůdcem kapely a především jejím nejaktivnějším členem. Mezi jeho nejlepší a nejznámější písně, které spadají do éry The Beatles, patří skladby Eleanor Rigby, Can't Buy Me Love, Let It Be a v neposlední řadě písně Hey Jude a Yesterday.

V roce 1967 začal McCartney stejně jako ostatní členové skupiny užívat ve větší míře drogy a o rok později se celá skupina vydala do Indie, kde se chtěla věnovat meditaci. Kromě drog začal McCartney experimentovat s elektronickou hudbou a natočil několik soukromých undergroundových filmů. Pod Paulovým vedením také vznikl hojně kritizovaný a veřejností nepochopený snímek Magical Mystery Tour, v němž účinkovali členové kapely The Beatles a který je plný psychedelických obrazců a výjevů.

McCartney žil dlouhá léta s herečkou Jane Asherovou, avšak v roce 1967 se seznámil s americkou fotografkou Lindou Eastmanovou, kterou si v březnu 1969 vzal. O osm dní později se oženil také další člen kapely John Lennon, který za manželku pojal japonsko-americkou výtvarnici Yoko Ono. McCartney adoptoval Lindinu dceru z prvního manželství Heather a společně s Lindou měl ještě další tři děti – Mary Annu, Stellu Ninu a Jamese Louise. Oba manželé vždycky prohlašovali, že kromě devíti dní, které McCartney v roce 1980 strávil v japonském vězení za držení marihuany, byli každý den spolu.

Ačkoli skupina The Beatles od roku 1969 již prakticky neexistovala, v dubnu 1970 McCartney veřejně oznámil, že kapelu opouští a chce se věnovat vlastním hudebním projektům. Svou manželku Lindu naučil hrát na klávesy a angažoval ji ve své nové skupině Wings, kterou založil v roce 1971. Jejich prvním společným dílem byla píseň Another Day. Navzdory tomu, že hudební kritici Lindu velmi kritizovali za její zpěv i styl hraní, v 70. letech se skupina Wings těšila velké oblibě a získala mnoho cen Grammy. V roce 1972 kapela vyrazila na první koncertní turné po Velké Británii, o rok později zamířila i do Evropy. V roce 1973 skupina vydala své asi nejlepší album nazvané Band On The Run.

McCartney ale nepůsobil pouze v rámci skupiny Wings. Vydal rovněž nespočet vlastních alb. Mezi nejznámější se řadí například desky Ram, Venus and Mars či Tug of War. V 80. letech dokonce spolupracoval se Steviem Wonderem nebo Michaelem Jacksonem. V roce 1994 předala Yoko Ono zbylým členům skupiny The Beatles nahrávky, které zhotovil tehdy již zesnulý John Lennon. Torzo legendární skupiny k Lennonovým nahrávkám vytvořilo hudební doprovod a na svět se tak vyklubaly písně jako Real Love nebo Free As a Bird, které vyšly na albech Anthology 1 a Anthology 2. Skladba Now And Then, která měla vyjít na desce Anthology 3, nikdy nebyla dokončena.

V roce 1997 byl McCartney pasován na rytíře. O rok později mu na rakovinu prsu zemřela manželka. V roce 1999 byl uveden do síně slávy. V témže roce uspořádal první výstavu svých obrazů a koncertní vystoupení, které věnoval na počest své zesnulé ženě. V roce 2002 se oženil podruhé – vztal si modelku Heather Millsovou a v říjnu 2003 se jim narodila dcera Beatrice Milly. Krátce na to se s Heather rozvedl. Potřetí se oženil v říjnu 2011, kdy si v Londýně vzal Nancy Shevellovou.