Pavle Savić je rođen 10. januara 1909. godine u Tesalonikiju (Grčka), gdje je njegov otac službovao u carinskom predstavništvu Kraljevine Srbije. Sa navršene 23. godine života, završava studije na Univerzitetu u Beogradu, smjer fizička hemija i zapošljava se kao asisent na Univerzitetu.

Prvu naučnu publikaciju objavljuje 1931. godine, u saradnji sa svojim profesorom Dragoljubom Jovanovićem, a tema je bila metode mjerenja zračenja.

Godine 1935. dobija stipendiju od francuske vlade za školovanje u "Institut du Radium" u Parizu, koji je tada smatran za najbolji na svijetu u u oblasti nuklearne fizike. Umjesto 6 mjeseci, ostaje 4 godine, a u saradnji sa Irenom Kiri, izvršio je nekoliko istorijskih eksperimenata koji su vodili otkrivanju nuklearne fisije.

Učesnik je 2. svjetskog rata kao partizan, a 1945. godine postaje profesor fizičke hemije na Univerzitetu u Beogradu.

Član Srpske akademije nauka postaje 1946. godine, ispočetka kao dopisni član, da bi 1971. godine postao predsjednik, tada već Srpske akademije nauka i umjetnosti (SANU). Na toj funkciji nalazio se narednih 10 godina.

Pavle Savić je jedan od osnivača Instituta "Vinča", čiji je direktor od 1960. godine do povratka na Univerzitet 1966. godine.

Naučno aktivan, Pavle Savić ostaje do svoje smrti, a poslednje njegovo djelo je objavljeno nekoliko mjeseci poslije njegove smrti.