Pavel Kovalev commence à patiner en 1996 dans sa ville natale de Saint-Pétersbourg. En tant que patineur en simple, il atteint les championnats juniors russes. Il concourt deux saisons en couple avec Zoya Rogovtseva à partir de la saison 2009/2010 et une saison avec Valeria Morozova lors de la saison 2011/2012. Il n'atteint pas les championnats de Russie avec ses deux partenaires.
Pavel Kovalev s'associe à la patineuse française Camille Mendoza pour représenter la France à partir de la saison 2014/2015. Ensemble ils sont champions de France 2021. Ils représentent la France à trois championnats européens (2022 à Talinn, 2023 à Espoo et 2024 à Kaunas) et deux mondiaux (2022 à Montpellier et 2023 à Saitama).
Famille
Pavel Kovalev épouse sa partenaire de patinage, Camille Mendoza, en décembre 2017.
