Pauline Marion Levy nacque a Whitestone Landing,Long Island, figlia di Joseph Russell Levy e Alta Mae Goddard; i genitori divorziarono quando lei era ancora piccola e Pauline venne allevata dalla madre, con la quale ebbe uno stretto rapporto. Nei primi anni, le due vissero in gravi difficoltà economiche, ricevendo l'aiuto del prozio Charles Goddard (fratello del nonno). Il padre ricomparve nella sua vita alla fine degli anni trenta, quando la Goddard era già un'attrice famosa. Inizialmente il loro rapporto sembrò buono, tanto che erano soliti recarsi insieme alle prime dei film dell'attrice, ma in seguito lui le fece causa per un articolo di giornale in cui lei denunciava il suo abbandono quando era bambina: non si riconcilieranno mai e, alla sua morte, Russell Levy nel testamento le lascerà solo undollaro in eredità.
Mentre frequentava la Washington Irving High School aManhattan, grazie alla sua bellezza e all'aiuto dello zio Charles trovò lavoro come modella e, in seguito, dal 1924 al 1928, come attrice con leZiegfeld Follies, con le quali debuttò nello spettacoloNo foolin, nel 1926; l'anno seguente esordì come attrice di teatro, scegliendo il nome d'arte di Paulette e il cognome da nubile della madre, Goddard. All'età di sedici anni sposò un ricco uomo d'affari più anziano di lei, il magnate del legno Edgar James, con cui visse nellaCarolina del Nord conducendo una vita mondana, fino al divorzio avvenuto nel 1929, a seguito del quale ricevette cospicui alimenti.
Nel 1929 la Goddard si trasferì aHollywood con la madre, dopo aver firmato un contratto con gli studi diHal Roach, e negli anni seguenti interpretò piccoli ruoli in varie pellicole, fra cui alcuni cortometraggi diStan Laurel eOliver Hardy. In seguito firmò un contratto con il produttoreSamuel Goldwyn, unendosi ad altre attrici qualiBetty Grable,Lucille Ball,Ann Sothern eJane Wyman (le cinque interpreti saranno note come le "Goldwyn Girls") e al comicoEddie Cantor.
Nel 1932 incontròCharlie Chaplin, con il quale strinse un sodalizio artistico e sentimentale che sarebbe durato per otto anni. Chaplin rilevò il suo contratto con Hal Roach e la scritturò come coprotagonista diTempi moderni, che fece della Goddard una star. Durante il periodo delle riprese lei e Chaplin convissero nella casa di quest'ultimo aBeverly Hills. Tuttora esistono dubbi su un effettivo matrimonio fra i due: negli anni della loro relazione, entrambi rifiutavano di rilasciare dichiarazioni al riguardo, nonostante alla prima deIl grande dittatore lui l'avesse presentata come sua moglie. In quegli anni la Goddard fu in lizza per ottenere il ruolo diRossella O'Hara inVia col vento, ma le fu preferitaVivien Leigh.
Chaplin aveva in mente altri progetti cinematografici che la vedevano coinvolta, ma era anche lento nella pianificazione; temendo quindi di essere dimenticata velocemente dal pubblico, l'attrice preferì affidarsi al famoso produttoreDavid O. Selznick, grazie al quale ebbe modo di partecipare al film tutto al femminileDonne (1939). La coppia si separò pochi anni dopo e, a quanto si dice, il divorzio fu sancito inMessico nel 1942. Chaplin raccontava pubblicamente che lui e la Goddard si erano sposati inCina nel 1936, ma agli amici e alla famiglia diceva che non erano legalmente sposati. In quel periodo l'attrice frequentò anche il compositoreGeorge Gershwin.[1]
Nel 1939 la Goddard firmò un contratto con laParamount Pictures e il suo film successivo,Il fantasma di mezzanotte, conBob Hope, segnò positivamente la carriera di entrambi. DopoIl grande dittatore, la Goddard recitò accanto aFred Astaire nel musicalFollie di jazz (1941), dove incontròBurgess Meredith (futuro interprete diMickey Goldmill nella saga cinematografica diRocky), che divenne il suo terzo marito e con cui recitò nuovamente nel 1946 inIl diario di una cameriera diJean Renoir, in cui impersonò il ruolo di un'avvenente cameriera che alla fine dell'Ottocento provoca turbamenti erotici e scatena alcuni conflitti nelle due case in cui è a servizio.[2]
Nel 1944 ottenne la sua unica nomination agliOscar, comemiglior attrice non protagonista, per la sua interpretazione di un'infermiera di guerra nel film di propagandaSorelle in armi. In questo periodo ebbe modo di lavorare per tre grandi produzioni:Giubbe rosse (1940),Vento selvaggio (1942) eGli invincibili (1947), tutte sotto la direzione diCecil B. DeMille. Terminato il contratto con la Paramount Pictures, accettò alcune proposte di lavoro che la portarono inGran Bretagna e iniziò a lavorare per la televisione.
Dopo la morte di Remarque nel 1970, la Goddard divenne una ricca vedova che dimostrava grande capacità di accumulare ulteriore ricchezza. Negli anni ottanta ricomparve aNew York, dove presenziava a diverse serate culturali mostrandosi a fianco di artisti, comeAndy Warhol. Operata dicancro al seno, l'intervento sembrò riuscito, ma con il tempo sorsero nuove complicazioni. L'attrice morì nel 1990, poco meno di due mesi prima del suo ottantesimo compleanno. Cremata, le sue ceneri sono tumulate nel cimitero di Ronco sopra Ascona, inCanton Ticino, accanto al corpo di Remarque ed alle ceneri della madre.[3]