Nurmi 1897. június 13-án született Turkuban. Tizenegy évesen kezdett rendszeresen futni, három évvel később már tíz percen belül futotta a 3000 métert, edzéseit az 1912-es stockholmi olimpia háromszoros győztese, Hannes Kolehmainen irányította. Nurmi felkészülési módszereiről ellenfelei később sem sokat tudhattak meg, egyesek szerint naponta kétszer (délelőtt és az esti órákban), mások szerint négyszer tartott edzést, megint mások azt a kevésbé valószínű verziót hangoztatták, hogy késő ősztől kora tavaszig nem is futott. Az viszont bizonyos, hogy minden egyes versenyén ott volt a kezében a stopperóra.
Nurmi 23 éves korában, az 1920-as antwerpeni olimpián robbant be a köztudatba. Rutin híján az 5000 méteren még a francia Joseph Guillemot mögött ért célba, de aztán győzött 10 ezer méteren, megnyerte a 8000 méteres mezei futást, s ebben a számban a finn csapat tagjaként is első helyezést ért el. Az olimpia után Helsinkibe költözött, ahol elvégezte az ipariskolát. A "csodafutó" a következő években több távon is megkísérelt világcsúcsot elérni, de csak 1921-ben koronázta siker próbálkozásait. Ekkor 10 ezer méteren futott világrekordot, amelyet a következő évben a 2000 méteres, majd az 5000 méteres csúcs követett.
Az 1924-es párizsi olimpián ismét bizonyítékát adta kivételes képességeinek: öt aranyéremmel tért haza. Szinte felfoghatatlan módon 1500 és 5000 méteren úgy győzött, hogy a két futam között még fél óra pihenő sem állt a rendelkezésére, s nem talált legyőzőre 3000 méteren, a mezei futás egyéni és csapatversenyében sem. Legnagyobb felháborodására az egészsége miatt aggódó sportvezetők nem engedték rajthoz állni 10 ezer méteren - csattanós válaszként az ötkarikás játékokról hazatérve olyan világcsúcsot repesztett ezen a távon, amelyet a többiek 13 éven át csak ostromolni tudtak. 1925-ben amerikai "turnén" vett részt, 55 versenyen állt rajthoz, s csak kétszer kapott ki.
Az 1928-as amszterdami olimpia - akkor még nem sejtette, hogy számára ez lesz az utolsó - egy arany- és két ezüstérmet hozott: 10 ezer méteren állhatott a dobogó legfelső fokára, 5000 méteren, illetve 3000 méteres akadályfutásban második helyezést ért el.
A világ egyik legnépszerűbb, egyben legszerényebb sportolója legfájóbb vereségét a sportpályán kívül szenvedte el. Úgy tervezte, hogy az 1932-es Los Angeles-i ötkarikás játékokon a maratoni futásban teszi fel a koronát pályafutására. A Nemzetközi Olimpiai Bizottság két nagy befolyású tagja, az amerikai Avery Brundage és a svéd Sigfrid Endström azonban elérte, hogy mivel az egyik versenyén Nurmi pénzdíjat vett át, nyilvánítsák profinak, s ezzel lehetetlenné tették részvételét az olimpián. Nurmi az utolsó pillanatig bízott a farizeus döntés megváltoztatásában, még a versenyek előtt is edzett, de nem engedték rajthoz állni. (Finnország ezután nyolc éven át nem volt hajlandó részt venni a hagyományos finn-svéd futóversenyen.)
A kilenc olimpiai arany- és három ezüstérem mellett Paavo Nurmi nevéhez 25 egyéni és 2 váltóvilágrekord fűződik. 1919 után mintegy 300 versenyen indult és csak 15-ről jött el úgy, hogy nem ő volt az első helyezett.
Minden idők egyik legeredményesebb sportolója 1933-ban vonult vissza a versenyzéstől. Legközelebb az 1952-es helsinki olimpián láthatta a közönség, amikor hatalmas ováció közepette az 55 éves sportember gyújtotta meg az olimpiai lángot. A közönség szeretete mellett a NOB őt rehabilitáló döntése is enyhíthette szomorúságát.
Az üzleti életben építőiparral és részvénykereskedelemmel foglalkozott, az első orvosi mentőautókat Nurmi anyagi támogatásával szerezték be Finnországban. 1968-ban saját néven alapítványt hozott létre, mely a szív- és érrendszeri betegségek vizsgálatát támogatja.
A mogorva és zárkózott sportoló hetvenéves korában állt még egyszer a nyilvánosság elé, akkor is csak azért, mert az ünnepi televíziós interjút nem más, mint az akkori finn államfő, Urho Kekkonen készítette vele.
A "repülő finn" 1973. október 2-án halt meg Helsinkiben, szobra ott áll az olimpiai stadion előtt.