Paul Mantee wurde als Paul Marianetti in San Francisco, Kalifornien, geboren. Nach seinem Journalismusstudium am San Mateo Junior College diente er während des Koreakriegs vier Jahre lang in der US-Marine, was ihn dazu brachte, die Schauspielerei zu seinem Beruf zu machen. Er schloss sein Studium an der University of California, Berkeley, ab.

Sein Künstlername wurde von einem italienisch klingenden Namen in den Namen von Humphrey Bogarts Figur in „Der versteinerte Wald“ geändert. Er hatte zahlreiche Gastauftritte in bekannten Fernsehserien und spielte in einigen Filmen mit, darunter der Kultklassiker „Robinson Crusoe auf dem Mars“. Eine restaurierte Fassung des Films wurde 2007 von der Criterion Collection veröffentlicht. Mantee verfasste zwei Romane: „Auf der Suche nach den perfekten Ravioli“ (Ballantine Books, 1991) und den semi-autobiografischen Roman „Bruno von Hollywood“ (Ballantine Books, 1994).

Mantee, der lange in Malibu lebte, starb am 7. November 2013 in einer Rehabilitationsklinik in Canoga Park, Kalifornien. Er hinterließ seine Ehefrau Suzy Davis Mantee.