Родился в городе Братске Иркутской области в семье музыкантов. Систематически заниматься музыкой начал в Новосибирске в возрасте пяти лет. Окончил Центральную музыкальную школу при Московской консерватории им. П.И. Чайковского (1988) и Московскую консерваторию (1995), где в разное время учился у Ю.Н. Холопова, А.Д. Быканова, Г.П. Дмитриева, А.А. Николаева.

С начала 1990-х годов — заметный представитель московских поставангардистов. Стиль Карманова включает импрессионизм, минималистские техники, «новую простоту», аллюзии к музыке эпох барокко и романтизма; джазовая ритм-секция, драйв рок-музыки, электроника и видео-эффекты соседствуют в его творчестве с авторскими обработками русских народных песен и хоровыми сочинениями духовной тематики.

Павел Карманов — автор произведений для камерных ансамблей различных составов, для голоса в сопровождении инструментального ансамбля, хоровых и симфонических сочинений. В 2016 году создал новую редакцию оперы А.П. Бородина «Князь Игорь» для постановки Юрия Любимова в Большом театре России.

Павел Карманов — автор музыки к художественному фильму «Большой» В. Тодоровского, «Солдатский декамерон» А. Прошкина, «Гольфстрим под Айсбергом» Е. Пашкевича, «Враги» М. Можар, «Арена» («Гладиатрикс») Т. Бекмамбетова; сериалов «Умножающий печаль» О. Фесенко, «Только ты» Н. Джорджадзе, «Место встречи» А. Хамраева и других.

Дважды номинировался на кинопремию «Золотой орел».

В числе интерпретаторов его музыки — пианист А. Любимов, альтист Ю. Башмет и оркестр «Новая Россия», Оркестр без дирижера ПЕРСИМФАНС, ансамбль «Солисты Москвы» под управлением В. Спивакова, Московский Ансамбль Современной Музыки (МАСМ), Ансамбль духовной музыки «Сирин», Opensoundorchestra п/у С. Малышева, Персимфанс, ансамбли Seattle Chamber Players, Calidore String Quartet и ОДЕОН-квартет (США), ансамбль «Дивертисмент» п/у И. Иофф (Санкт-Петербург), камерный оркестр «Солисты Нижнего Новгорода» п/у М. Емельянычева, ансамбль солистов The Pocket Symphony п/у Н. Кожухаря; ансамбль Opus posth п/у Т. Гринденко; перкуссионист М. Пекарский и его ансамбль; пианисты А. Гориболь, П. Осетинская, П. Айду, В. Холоденко, М. Дубов, К. Башмет, В. Мягкова; скрипачи В. Песин, М. Катаржнова, Е7 Ревич, А. Соршнева и iCQ Project, альтисты М. Новиков, С. Полтавский, виолончелисты О. Демина, Е. Румянцев, флейтисты О. Ивушейкова, М. Федотова и другие.

С 1996 года — Член Союза московских композиторов.

Со студенческих лет Павел Карманов — участник разных музыкальных фестивалей: «Московская осень», «Альтернатива», Фестиваль памяти О. Кагана, Фестиваль памяти А. Ведерникова, Sound Route Tokio — Moscow (Япония), «Варшавская осень», Фестиваль Д.Д. Шостаковича (Сиэттл), Culturescapes (Базель), «Зимние вечера на Амстеле» (Winteravonden aan de Amstel, 2017), Sound up и других.

Музыку Карманова можно услышать в залах Московской консерватории, в концертном зале «Зарядье», московском Культурном центре ДОМ, Московской и Санкт-Петербургской филармонии, в Московском международном Доме музыки, в концертах разных городов России и зарубежья.

В начале 2000-х Карманов познакомился с творчеством Ансамбля духовной музыки «Сирин», что повлияло на создание ряда сочинений, связанных с русской народной традицией, в частности, «Рождественский вертеп Павла Карманова» (2002) обрел новую жизнь спустя 17 лет в большом зале «Зарядье», где в январе 2019 и 2020 года была поставлена его обновленная версия.

С 2000 года Павел Карманов в качестве пианиста и флейтиста является участником московской рок-группы «Вежливый отказ» (руководитель — Р. Суслов).

Дважды номинировался на премию ICMA (2015, 2017) за диски GET IN (2014) и INNERLICHTKEITH (2016).

Лауреат гран-при премии «Чистый звук» — 2022 за вышедший на фирме «Мелодия» альбом «Музыка для Алексея Любимова».