Paolo Giordano vive en Turín, su lugar de origen.1 Su padre, Bruno, es ginecólogo, mientras que su madre, Iside, es profesora de inglés; Tiene una hermana mayor.1 En 2001 se diplomó con una calificación excepcional (100/100) en el liceo científico estatal Gino Segré de Turín. Finaliza su licenciatura (laurea especialistica, titulación universitaria italiana) en Física de las interacciones fundamentales, graduándose cum laude en la Universidad de Turín con una tesis considerada entre las mejores. Obtuvo una beca para realizar un doctorado en física de partículas en la Escuela de Doctorado en Ciencia y Alta tecnología de la misma institución.
Saltó a la fama con la publicación de su primera novela, La soledad de los números primos (2008), que ganó ese mismo año los premios Campiello a la mejor opera prima, Fiesole de narrativa de autores menores de 40 y el Strega, convirtiéndose a los 26 años es el escritor más joven que ha ganado este último reconocimiento literario. Según Tuttolibri, el suplemento cultural del diario La Stampa, fue el libro más vendido en Italia en 2008, con más de un millón de copias. La novela sobre Mattia y Alice —que, como explica Giordano, eran dos números primos gemelos, solos y perdidos, juntos, pero no lo bastante para tocarse de verdad— fue llevada al cine en 2010 por el director Saverio Costanzo; el papel de Mattia fue interpretado por Luca Marinelli en lo que fue su debut en la pantalla grande, mientras que de Alice hizo la florentina Alba Rohrwacher.
Después de este éxito, ha publicado El cuerpo humano (2012) y Il nero e l’argento (2014; traducida al español con el título de Como de la familia).
Entre 2006-2007, Giordano frecuentó dos cursos externos de la Escuela Holden, donde conoció a Raffaella Lops, que posteriormente se convirtió en su agente y editora.
Tiene una sección en la revista Gioia, donde escribe relatos cortos tomando como punto de partida una noticia de actualidad y un número. Tras visitar en el 2006 un proyecto de Médicos Sin Frontera en Kinshasa, en la República Democrática del Congo, donde la organización asiste a los enfermos de Sida y a las prostitutas del barrio de Masina, escribió el relato Mundele (el blanco), presentado el 16 de mayo de 2008 en Milán.
Sus obras han sido traducidas a varios idiomas.