Estudià a París amb Ernest Guiraud. Aviat es destacà com a compositor, i el 1897 el seu scherzo simfònic L’apprenti sorcier assolí un èxit tal, que ha restat al repertori habitual d’orquestra. Influït per Wagner a l’òpera Ariane et Barbe-Bleue (1907) i al “poema dansat” La Péri (1912), restà, però, atent als nous corrents musicals. Fou crític musical de diverses revistes; el 1948 hom publicà el recull Écrits de Paul Dukas sur la musique. Un dels seus deixebles fou Olivier Messiaen.