Fue hija única de Joseph Russell Levy, de religión judía, y Alta Mae Goddard, que pertenecía a laiglesia episcopal con ascendencia británica.[1] Sus padres se divorciaron cuando ella era pequeña, y fue criada por su madre.
Su padre prácticamente desapareció de su vida, y volvió a finales de la década de 1930, después de que ella se volviera famosa. Al principio, su nueva relación con su padre parecía muy buena e iban juntos a los estrenos en el cine pero, más adelante, él la demandó judicialmente cuando leyó una entrevista en una revista donde afirmaba que él la había abandonado en su infancia. Nunca se reconciliaron. Al morir, él le dejó únicamente un dólar en sutestamento. Ella tuvo siempre una relación muy cercana con su madre.
Charles Goddard, su tío abuelo, ayudó a su sobrina-nieta a encontrar empleo comomodelo publicitaria, y luego, entre 1924 y 1928, como una de lasChicas Ziegfeld en la compañía musicalZiegfeld Follies, deFlorenz Ziegfeld. Fue al instituto Washington Irving deManhattan al mismo tiempo queClaire Trevor, que también sería actriz.
Poseedora de un gran carisma y particular atractivo, fue fotografiada a los 16 años totalmente desnuda por el fotógrafo Alfred Cheney, algo inusual para la época y, con esa edad, se casó con un millonario mayor que ella llamadoEdgar James, y se trasladó a vivir aHollywood.
A principios de los años 1930 participó en papeles secundarios en obras comoLas calles de la ciudad (1931), deRouben Mamoulian, conGary Cooper ySylvia Sidney, o enTorero a la fuerza (The Kid from Spain, 1932), deLeo McCarey, junto aEddie Cantor. En 1936 rodó, junto aCharlie Chaplin,Tiempos modernos (Modern Times, 1936), la última película en la que apareceCharlot como personaje y se convirtieron en amantes. Tras el rodaje de la película se casaron en una ceremonia secreta, por acuerdo de ambos. Cuatro años después volvieron a rodar juntos en la película,El gran dictador (The Great Dictator, 1940), película crítica contra laAlemania nazi. Ese mismo año, se distanciaron amistosamente y, posteriormente, consiguió el divorcio, alegando la incompatibilidad y la separación por más de un año.
De las décadas de 1950 y 1960, datan sus apariciones en varias producciones televisivas y destaca su participación enLos indiferentes, rodada en Italia en 1966 porFrancesco Maselli, en la que compartía cartel conRod Steiger yShelley Winters.
Paulette Goddard falleció en 1990, sin dejar descendencia, por causas naturales, según consigna el parte médico, en la localidad suiza de Porto Ronco, donde vivía en la casa que había compartido con su último marido, el escritor alemánErich Maria Remarque.
