Dopo avere praticato sci di fondo ottenendo anche buoni risultati; la svolta arrivò nel 1988 dove scelse di avvicinarsi alla MTB. Già nel 1992 conquistò il suo primo titolo Italiano di specialità, giungendo anche seconda nei campionati europei. Nel 1993 a Métabief arrivo prima ai mondiali e l’anno successivo giunge sul gradino più alto del podio ai campionati europei; Paola diventò così una delle migliori “biker” della storia. Non smise di vincere, perché nel 1996 e nel 1999 si impadronì ancora del titolo europeo. Fu nel 1996, ad Atlanta, la consacrazione nell’olimpo della MTB, grazie alla sua splendida vittoria alle Olimpiadi Americane. Si ripeterà anche 4 anni dopo ai Giochi olimpici di Sydney. Probabilmente fu il 1997 il suo anno migliore: infatti dopo la medaglia d’oro di Sydney, è sempre riuscita ad imporsi in praticamente tutte le competizioni disputate; sempre nel 1997 si aggiudicò la coppa del mondo grazie alla vittoria di 8 tappe su dici e per non farsi mancare nulla portò a casa anche la maglia iridata.
Nel 98 attenne il terzo posto in coppa del mondo, così come la medaglia di bronzo ai mondiali del 1999 e del 2000, prima di prendersi una pausa temporanea dall’agonismo.Nel mirino vi era comunque l’obiettivo di tentare il tris alle Olimpiadi di Atene del 2004, ritornò quindi all’agonismo, vincendo ancora delle gare, ma nella competizione Olimpica i problemi fisici furono più forti e la costrinsero al ritiro. Il 21 marzo 2005 è il giorno della sua ultima vittoria in carriera, salendo sul gradino più alto del podio in occasione della 58 chilometri di Andria.
Paola Pezzo è attualmente l’unica biker insieme a Gunn-Rita Dahle, ad aver vinto sia ai giochi olimpici, sia ai mondiali, sia la classifica finale di coppa del mondo. Grazie alle sue prestigiose vittorie è entrata di diritto nella Mountain bike hall of fame dal 1999.

Attualmente Paola Pezzo è brand ambassador per Trek Bicycle.