Laureato al Politecnico, critico per i Cahiers du Cinéma e per la Revue du cinéma, Paul Vecchiali debutta alla regia nel 1961 con Les Petites drames. Continua poi a realizzare cortometraggi, lungometraggi, lavori televisivi con temi sociali: la pena di morte con La machine ((1977), l'AIDS con Encore/Once More (1987); e temi psicologici come in Corps à coer (1979), Femmes, femmes (1974).
Torna al cinema nel 1993 con Wonderboy/De sueur et du sang, sull'ambiente della box. Vecchiali è anche produttore con la sua società Diagonal.