Paul Charles Adelstein naît à Chicago, dans l'Illinois, le dans une famille juive réformée. Il étudie à Francis W. Parker School puis à Bowdoin College où il a été diplômé de Phi Beta Kappa, avec un diplôme en Anglais avec la mention summa cum laude (avec la plus haute louange)
Il commence sa carrière professionnelle à l'âge de 20 ans. Il travaille successivement dans la troupe de comédiens dell'arte de John Cusack puis dans la troupe du Steppenwolf Theatre. Il a participé à de nombreuses pièces de théâtre célèbres (dont Orange Mécanique).
Paul commence sa carrière d'acteur dans des téléfilms et séries indépendantes avant de débuter vraiment dans le « star system » grâce à deux participations dans "Urgences" mais avec un rôle différent en un espace de quatre ans.
En 2003, il côtoie George Clooney au cinéma dans Intolérable Cruauté puis participe à FBI : portés Disparus. Il devient ensuite partenaire secondaire de Tom Cruise dans Collateral puis passe par la case "Be Cool" en alternant avec des séries TV comme sa participation dans SCRUBS... Il sera aussi à l'affiche dans Mémoires d'une Geisha juste avant de devenir l'impitoyable et sanguinaire agent Kellerman dans Prison Break.
En 2013, Paul rejoint la distribution de la série Scandal, pour la saison 3, dans un rôle récurrent[1], il tient le rôle de Leo Bergen[2].
Il joue le mafieux Seamus Murphy dans la saison 5 de Brooklyn Nine-Nine.
Vie privée
En , Paul a épousé l'actrice Liza Weil, qui joue dans la série Gilmore Girls. Le naît leur petite fille prénommée Joséphine Elizabeth Weil-Adelstein. Le couple annonce son divorce en et cela sera effectif en [3].
Il fait aussi partie d'un groupe de musique nommé Doris, dont il est le guitariste et le chanteur.