Um dos mais destacados violoncelistas brasileiros, Paulo Santoro é professor de violoncelo do Conservatório Brasileiro de Música e de diversos festivais de música pelo país, diretor artístico da Camerata Rio de Janeiro e violoncelista da Orquestra Sinfônica Brasileira. Formado pela Escola de Música da UFRJ, atuou como professor de música de câmara e é músico desta mesma instituição.

Na Indiana University School of Music, Bloomington, teve aulas de violoncelo com os professores Emilio Colón, Tsuyoshi Tsutsumi e Janos Starker, terminando o curso com nota máxima. Estudou música de câmara com Jean-Louis Haguenauer e Leonard Hokanson. Fez parte da Indiana University Philharmonic Orchestra e da Indiana University Concert Orchestra sob a regência dos maestros Kurt Masur e Mstislav Rostropovitch, entre outros. Participou ainda do Indiana University Cello Ensemble.

​

Já se apresentou em recitais por todo o Brasil e em países como África do Sul, Paraguai, Bolívia, Alemanha, Suíça e Estados Unidos, além de ter tocado como solista de várias orquestras, dentre elas a Orquestra Sinfônica Brasileira, Orquestra Sinfônica Nacional, Orquestra Sinfônica da UFRJ, Orquestra Unisinos e Orquestra Filarmônica do Espírito Santo. Em 2010, foi o vencedor do XIII Prêmio Carlos Gomes na categoria conjunto de câmara pelos concertos com a série de 17 quartetos de Villa-Lobos e pelos concertos didáticos realizados no Acre. Foi agraciado ainda com o prestigiado prêmio Rumos Itaú Cultural na edição 2007-2009, lançando um DVD de sua apresentação ao vivo em São Paulo. No ano de 1995, recebeu por unanimidade da União Brasileira dos Escritores a condecoração "Personalidade Cultural do Ano".

Atualmente, faz parte do Duo Santoro, Quarteto Santoro, Quarteto Continental, Paulo Santoro e Jazz Piano Trio, Trio Santoro-Staneck, Brasil Trio e o Duo Paulo Santoro-Maria Tereza Soares. Participa de diversos festivais de música contemporânea pelo Brasil, onde estreou inúmeras obras de compositores brasileiros, tais como Ronaldo Miranda, João Guilherme Ripper, Ricardo Tacuchian, Villani-Côrtes, Nestor de Hollanda, Guilherme Bauer, Ricardo Medeiros, Sérgio Di Sabbato, Caio Senna, entre outros. Possui vários CDs gravados e em seu último trabalho recebeu a seguinte crítica da revista britânica The Strad: “Paulo Santoro brilhou em seu solo, encantador e inspirado”.