1953년 윌리엄 잉게의 <피크릭>을 통해 연극배우로 첫 데뷔했고 그 이듬해 <은술잔>으로 스크린에 데뷔했다. 그를 스타덤에 올려준 작품은 <상처 뿐인 영광>. 그후 <길고 긴 여름날>, <왼손밥이 건맨>, <엑소더스>, <스윗 버드 오브 유스> 등에 출연하며 연기력을 다졌다.
1969년 로버트 레드포드와 팀을 이뤄 <내일을 향해 쏴라>에 출연했는데, 이 웨스턴 영화는 곧 할리우드 영화의 고전이 되었다. 그로부터 4년후 다시 레드포드와 한 팀이 되어 <스팅>을 찍었고, 이 작품은 아카데미 작품상을 수상하면서 명배우 반열에 올랐다.
그는 자선운동가로, 휴머니스트로 카레이서로, 그리고 현재는 수백만 달러의 매출고를 올리는 식품 회사의 경영자로 다양한 삶을 살아왔다.
1987년 마틴 스코시스 감독의 <컬러 오브 머니>에서 당구 도박사 '패스트 에디 펠슨'역을 호연 아카데미상을 수상했다. 이 작품은 뉴먼 자신이 25년전에 주연을 맡았던 <허슬러>의 리메이크작이라는 점에서도 남다른 의미를 가진 영화였다.
그가 첫 아카데미 후보에 올랐던 작품은 1959년 엘리자베스 테일러와 공연한 <뜨거운 양철 지붕 위의 고양이>. 그후 으로 계속 아카데미 후보에 올랐다.
그는 배우로서뿐 아니라 감독으로도 능력을 인정받아, 아내 조앤 우드워드가 주연을 맡고 자신이 메가폰을 잡은 68년도 감독 데뷔작 <레이첼 레이첼>로 아카데미 작품상 후보에 올랐고 골든글로브 감독상을 타기도 했다.
1986년엔 평생 영화계에 끼친 공로를 인정받아 아카데미 공로상을 수상했으며 1984년엔 할리우드 외신기자 협회로부터 세실 B. 드밀 상을 받았다. 1992년엔 아내 조앤 우드워드와 함께 케네디 센터 명예상을 수상하기도 했다.
2008년 9월 27일, 미국 코네티컷주 남서부의 도시에 위치한 자택에서 오랜 암투병 끝에 숨을 거뒀으며, 가족과 측근들이 지켜보는 가운데 눈을 감았다고 전했다고 대변인이 전했다. 향년 83세. 유족으로 아내와 다섯명의 자녀가 있다.