Pauler Tivadar Budán született 1816. április 9-én. Apja hadbiztossági tisztviselő. Felesége: Deréky Sarolta. Fia, Gyula országos főlevéltárnok, akadémikus, unokája, Ákos, filozófus, egyetemi tanár, akadémikus.

Pauler Tivadar középiskolai tanulmányait a budai Királyi Katholikus Egyetemi Főgimnáziumban végezte. A Pesti Tudományegyetemen tanult tovább, bölcsészetből 1832-ben 16 évesen, jogból 1836-ban 20 évesen doktorált. 1938-ban pályázattal nyerte el a zágrábi magyar jogakadémián az észjog és a magyar közjog rendes tanári állását, itt oktatott 1848 áprilisáig. Közben 1845–1848 között Zágráb vármegye táblabírája. A magyar nemzeti érzelmeit nem titkoló tanár a horvát nemzetiségi mozgalmak miatt eljött Zágrábból, néhány hónapig a Győri Jogakadémia tanára lett. 1848 augusztusában kinevezést kapott a pesti egyetemre, azonban a szabadságharc idején szünetelt az oktatás. Az 1849 novemberében újrainduló egyetemen az 1848-as tanári kinevezéseket felülvizsgálták, Pauler helyettes tanárként maradhatott. A jog és államtudományi enciklopédia, jogbölcselet és büntetőjog előadóját 1852 januárjában az ész- és büntetőjog rendes tanáraként véglegesítették. Mint az Egyetemi Tanács tagja s az ügyek befolyásos vezetője mindenkor a magyar nemzeti érdekek ékes szószólója volt. Az egyetem autonómiájának, választási jogának visszavívása, s a magyar tannyelv teljes helyreállítása részben Paulernek volt köszönhető, ezért is választotta meg az egyetem jogtudományi kara az 1860–61. és az 1865–66-os tanévre dékánná, a négy kar pedig az 1861–62. tanévre rektorrá. 1862-ben királyi tanácsosi címet kapott és a Magyar Királyi Helytartótanács tanulmányi bizottságának, majd 1863 és 1866 között a császári és királyi Közoktatásügyi Tanácsnak külső tagja lett. 1863-ban az országbíró meghívta a Hétszemélyes Táblához büntetőügyekben szavazó pótbíróvá, ebben az állásban maradt a Tábla megszűntéig, 1869-ig. Ekkor a Kúriánál rendes bírói állást vállalt, de rövidesen életbe lépett egy törvény, mely a közszolgálatot az egyetemi tanársággal összeférhetetlennek mondta ki. Pauler ekkor az egyetemet választotta. Elhivatott tanárként 36 évet töltött a katedrán, joghallgatók ezreit tanította.

1871. február 10-től 1872. szeptember 4-ig Andrássy Gyula gróf kormányában vallás- és közoktatásügyi miniszter, majd 1872. szeptember 8-tól 1875. március 2-ig igazságügy-miniszter az Andrássy-, a Lónyay-, a Szlávy- és a Bittó-kormányban. Utóbbi lemondásakor, 1875-ben ismét visszatért egyetemi katedrájához, és 1876-ban az Országos Közoktatási Tanács elnöke lett. 1877-ben nem vállalta el a rektori tisztséget. 1878. június 30-án Tisza Kálmán kormányában igazságügyi tárcát kapott, ezt a pozíciót haláláig viselte. Több mint tizenkét évi minisztersége alatt számos fontos jogszabály kezdeményezője. A büntetőtörvény megalkotásának egyik fő előkészítője volt, a polgári peres eljárást átalakította, új végrehajtási törvényt készített, megkezdte a polgári törvénykönyv javaslatának kidolgozását, valamint a büntetőeljárási törvénykönyv előkészítésének munkálatait. A börtönügy fejlesztése, a börtönök korszerűsítése, építése mellett ő alapította Közép-Európa első javítóintézetét Aszódon.

1841-ben jelent meg első tudományos cikke. Eredetileg Kant gyakorlati bölcsészetének híve volt, de az észjogi és a történeti iskola közötti kompromisszum megteremtésére törekedett. 1851-ben A jog és államtudományok encyclopaediája című önálló kötetét az Akadémia Marczibányi-díjjal jutalmazta, ezt a művet már életében is többször kiadták. Közel száz tanulmányban tárgyalta a közjog, a jogbölcselet, a jog(alkotmány)-történet, és a büntetőjog területét. Cikkei, értekezései főként az 1850-ben Toldy Ferenccel együtt alapított Új Magyar Múzeumban, az Akadémiai Értesítőben és az Akadémiai Évkönyvben jelentek meg. Fő műve az 1864-ben megjelent kétkötetes Büntetőjogtan, mely egyszerre szolgált jogszabályként, kommentárként és tankönyvként. A munka jelentőségét az Akadémia Sztrókay-díjjal ismerte el.

A Magyar Tudományos Akadémia 1845-ben levelező, 1858-ban rendes, 1876-ban igazgató taggá nevezte ki. 1879–1880-ban a II. (Filozófiai, jog- és történettudományi) osztály elnökévé, 1880 és 1883 között az MTA másodelnökévé, 1885-ben tiszteleti taggá választották. Tudósi tevékenysége mellett az Akadémia szervezetében többféle közéleti tevékenységet is vállalt.

1871. április 17-től haláláig országgyűlési képviselő. A főváros I. kerülete kormánypárti programmal hatszor választotta meg. Miniszterként, és képviselőként is igen aktív szereplője az országgyűlésnek, kiváló szónok, és nagyszerű vitapartner. 1875-ben a Csemegi Károly által szerkesztett büntető törvénykönyvnek mind az igazságügyi bizottságban, mind a képviselőházban előadója volt.

A Magyar Jogászgyűlés állandó bizottságának tagja. Többféle társaság elnöke, pl.: 1870-től a Magyar Jogászegylet és az első Jogászgyűlés, 1876–78-ban az Országos Közoktatási Tanács, és a Magyar Tisztviselők Országos Egyletének elnöke.

1867-ben a koronázás után a királytól a Lipót-rend keresztjét, 1875-ben a Lipót-rend nagy keresztjét kapta, 1881-ben több évtizedes, kiváló munkásságát valóságos belső titkos tanácsosi címmel ismerték el.

Budapesten halt meg 1886. április 30-án. Lipót utcai lakásából búcsúztatták, – szokatlan módon – a király jelenlétében. Sírja a Kerepesi úti temetőben található.