É filha do cirurgião João Lobo Antunes e de Ana Maria Couvreur de Oliveira, e sobrinha do célebre escritor António Lobo Antunes. Paula viveu até aos 5 anos em Nova Iorque, vindo depois para Portugal. Primeiramente ingressou na St. Dominics International School e depois, prosseguiu os estudos no St Julian's School. Mais tarde, Paula foi para Edimburgo onde tirou o curso de Biologia Médica, tendo excelentes notas. Logo no ano seguinte à conclusão do curso, decidiu seguir aquela que parece ser a sua verdadeira vocação, e foi estudar teatro para Londres, frequentando a Universidade de Teatro em Londres, a Arts Ed, durante 4 anos.