Шведский биолог, специалист по эволюционной генетике. Сын биохимика Суне Бергстрёма, лауреата Нобелевской премии по физиологии и медицине (1982). Мать, Карин Пяэбо — эстонского происхождения.
Учился в школе для переводчиков, с 1975 года изучал в Упсальском университете египтологию, русский язык, историю науки и медицины. Защитил диссертацию по молекулярной иммунологии (1986). Затем недолго работал в центре молекулярной биологии Цюрихского университета и в Институте изучения рака в Лондоне. В 1987—1990 годах на постдокторантуре в Университете Калифорнии в Беркли, в лаборатории Аллана Уилсона, где занимался выделением генетического материала ископаемых и вымерших в новейшее время животных. В 1990—1997 годах — профессор общей биологии в Мюнхенском университете, с 1997 года — директор департамента генетики в институте эволюционной антропологии в Лейпциге.
Паабо — один из основателей такой дисциплины, как палеогенетика, занимающейся исследованием первых людей и гоминид при помощи генетических методов. Начал работу в этой области в 1984 году с изучения древнеегипетских мумий из коллекций европейских музеев, к которым получил доступ через своего преподавателя египтологии. В 1985 году впервые в истории извлёк из мумий генетический материал. В 2006 году объявил о плане полной расшифровки генома неандертальца. В феврале 2009 года было объявлено о достижении первых предварительных результатов, и в мае 2010 года они были опубликованы в журнале «Science». В марте 2010 года группа Паабо, изучившая ДНК, извлечённую из фрагмента кости, найденной в Денисовой пещере на Алтае, пришла к выводу о существовании в древности ранее неизвестного вида гоминид — денисовского человека. В 2016 году группа Паабо опубликовала работу, в которой на основании сравнительного анализа геномов почти 2000 людей со всего мира сделан вывод, что было не менее трёх эпизодов скрещивания между неандертальцами и различными группами человека разумного.
Сообщение группы Паабо в 2002 году об открытии так называемого «гена языка» FOXP2 вызвало большую общественную реакцию и научную дискуссию.
