Nato a Lovanio nel 1971, Paul Magnette è cresciuto a Charleroi, nei quartieri popolari dove i suoi genitori, militanti di sinistra, avevano scelto di stabilirsi. All'età di quindici anni, si impegna nella lotta contro il razzismo all'interno del movimento "Touche pas à mon pote" (Giù le mani dal mio amico). Qualche anno più tardi, aderisce al movimento dei giovani socialisti, dove forma amicizie che lo accompagnano da allora.
Il suo percorso professionale si svolge inizialmente in ambito universitario: dopo studi in scienze politiche all'Università libera di Bruxelles (ULB) e all'Università di Cambridge, redige una tesi dedicata al poeta Pier Paolo Pasolini e una tesi sulla cittadinanza europea. Diventa poi professore di scienze politiche all'ULB, dove dirige l'Istituto di Studi Europei. Pubblica numerosi libri e articoli dedicati all'integrazione europea e alle teorie della democrazia, materie che insegna all'ULB e all'Istituto di Studi Politici di Parigi. Invitato in numerose università europee e nordamericane, è spesso chiamato a commentare l'attualità politica europea nei media.
Nel 2007, fa il grande salto in politica: su richiesta di Elio Di Rupo, allora presidente del Partito socialista (PS), aiuta a risolvere la crisi politica che scuoteva Charleroi, poi diventa successivamente Ministro vallone della Salute e dell'Azione sociale (2007), Ministro federale dell'Energia e del Clima (2007-2011) e Ministro federale delle Imprese pubbliche, della Cooperazione allo sviluppo e della politica scientifica (2011-2013). Nel 2013, lascia il governo federale per diventare Borgomastro (Sindaco) di Charleroi (2013-2024) e Presidente del Partito socialista, prima di essere nominato Ministro-Presidente della Vallonia (2014-2017). Da novembre 2019, è nuovamente Presidente del Partito socialista e vicepresidente dell'Internazionale socialista. È anche attualmente Deputato federale.
Padre di quattro figli, Paul Magnette è un grande amante dell'Italia, appassionato della natura, della cucina e della letteratura.