Родился 23 сентября 1913 в городе Нижний Тагил в семье рабочего. Окончил 6 классов и школу ФЗУ. Работал слесарем на металлургическом заводе.
В рядах Красной Армии с 1934 года. Окончил Борисоглебскую военную авиационную школу лётчиков в 1937 году. Участник боёв на реке Халхин-Гол в 1939 году и советско-финляндской войны 1939-1940 годов. На фронтах Великой Отечественной войны с июня 1941 года.
Штурман 737-го истребительного авиационного полка 207-й истребительной авиационной дивизии 3-го смешанного авиационного корпуса 17-й воздушной армии Юго-Западного фронта, майор.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 2 сентября 1943 года за 365 боевых вылета, 90 воздушных боев, 18 лично и 12 в группе сбитых самолетов противника и проявленные при этом мужество и высокое лётное мастерство майору Павлу Андреевичу Пологову присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда" (№ 1724).
Награждён орденом Ленина, тремя орденами Красного Знамени, орденом Отечественной войны 1-й степени, двумя орденами Отечественной войны 2-й степени, орденом Красной Звезды, медалями.