Budapesten született, azonban gyermekkora jelentős részét vidéken töltötte, édesapja birtokán, a Szatmár vármegyei Pribékfalván.

Az elemi iskolai és gimnáziumi tanulmányait magántanulóként végezte a budapesti evangélikus elemi népiskolában, illetve a pesti piarista gimnáziumban. Már fiatalon több nyelven beszélt, többek között németül, franciául, angolul és románul.

Egyetemi tanulmányait 1897–1903 között a Budapesti Tudományegyetem Jog- és Államtudomány Karán folytatta. Államtudományi doktori értekezését Pikler Gyula jogfilozófushoz írta, és 1903-ban védte meg. A dolgozat témája – az elsődleges államkeletkezési formák vizsgálata – jóval túlterjeszkedett a tételes jogi kereteken, és átnyúlt a ma antropológiának, néprajznak és szociológiának nevezett tudományterületekre.1 Teleki a jogi tanulmányokat a későbbi politikai pályára való felkészülés kötelező kellékének tartotta. Szabadidejében viszont földrajzzal kezdett el foglalkozni. Már 1896-ban belépett a Magyar Földrajzi Társaságba, és 1898-tól egyre gyakrabban fordult meg Lóczy Lajos professzor előadásain. Első tudományos dolgozata is a társaság lapjában, a Földrajzi Közleményekben jelent meg 1899-ben.2 Teleki Pál 1901-ig csak áthallgatott, 1902-től viszont már – önkéntes egyetemi gyakornokként – Lóczy mellett is dolgozott. Életrajzírói általában a családi példákat hangsúlyozzák, itt azonban érdemes inkább kiemelni, hogy Lóczy nemcsak kiemelkedő tehetségű oktató volt, hanem „elszánt tehetségvadász”,3 aki tanítványai hatalmas köréből tudatosan válogatta ki a legkiválóbb szakembereket. A szakirodalomban szinte csak Cholnoky Jenő neve kerül említésre, aki valóban egy hosszú életen keresztül ápolta önzetlenül mestere emlékét.4 Lóczy Lajos azonban tudatosan térképezte fel az általa érdemesnek tartott tanítványai habitusát és családi hátterét, és igyekezett mindenkinek a leginkább megfelelő feladatot megtalálni. Elegendő itt Gubányi Károly5 vagy Szentgáli Antal6 nevét megemlíteni, akik az ő ösztönzésére indultak útnak a korszakban nagy gazdasági lehetőségeket kínáló Mandzsúriába, majd Gubányi később – szintén mestere ösztönzésére – a magyar tudományos élet számára akkor még ismeretlen Ausztrália hazai bemutatásában jeleskedett. Vagyis Lóczy vélhetőleg tehetséget látott Telekiben, és ezért vette maga mellé. Maga a térképészet mint kutatási terület – Teleki kifejezetten erős rajzkészségének ismeretében – szintén Lóczy javaslata lehetett ifjú tanítványa számára. Végül itt kell megemlíteni, hogy 1901–1902 között – szintén családi elvárásra és apja példája nyomán – Teleki egy évig a Magyaróvári Gazdasági Akadémia hallgatója is volt.

Államtudományi jogi doktorátusa megszerzését követően Teleki megkezdte a politikai pályára való gyakorlati felkészülést. Apja nyomdokain járva 1904 első felében tiszteletbeli szolgabírói állást vállalt Szatmár megyében. Ez már a képviselői pályafutás előszobája volt, hiszen „[m]int volt belügyminiszter fia, csaknem predesztinálva volt erre.”7 Először 1905-ben választották meg a nagysomkúti kerületben, ahol korábban apja is indult. 1906-ban ismét megválasztották – mégpedig a későbbi román miniszterelnök, Vaida-Voevod ellenében –, de a parlament munkájában csak hellyel-közzel vett részt. Figyelmét már 1905-től kezdve egyre inkább a tudományos kérdések kötötték le, a kutatásra szánt idejéből – mint Cholnokynak írta – „ez a fene képviselőség sok időt elrabol[t]”.8

1906-tól kezdve Teleki Pál egyre többet foglalkozott kutatással, fő témája a kartográfia volt. Ennek az időszaknak a legfontosabb munkája, az Atlasz a japáni szigetek cartographiájának történetéhez 1909-ben jelent meg, és a szerzőnek jelentős hazai és nemzetközi elismertséget hozott. Lóczy javaslatára 1911-ben ő lett a Magyar Földrajzi Társaság főtitkára, 1913-ban pedig – még apja életében, aki ekkor az Akadémia igazgatósági tagja volt – levelező tagjává9 választotta10 a Magyar Tudományos Akadémia.11 1922-ben az MTA igazgatósági tagjává is választották, méghozzá azért, hogy „a Teleki-nemzetség Igazgatótanácsunk tagjai között újból képviselve legyen.”12 Későbbi pályafutása szempontjából fontos megemlíteni, hogy a Magyar Földrajzi Társaság képviseletében 1912-ben Cholnokyval együtt többhetes látogatást tett az Amerikai Egyesült Államokban. Az itt szerzett élmények alapján készült el 1922-ben az amerikai gazdaságföldrajzot tárgyaló tankönyve,13 és az ekkor szerzett kapcsolati hálójának köszönhetően jelenhetett meg 1923-ban a Magyarországról írott, számos térképet tartalmazó kötete is.14

Teleki Pál tudományos és közéleti pályafutását is kettévágta az első világháború. 1914–1917 között a fronton teljesített szolgálatot, de a lehetőségekhez mérten itt is próbált tudományos kérdésekkel foglalkozni (székfoglalójának kéziratát itt kezdte el írni), illetve – elsősorban a Magyar Földrajzi Társaság szellemi holdudvarához kapcsolódva – folytatta a tudományszervezési tevékenységét is. 1916-ban a keszthelyi választókerület képviselőjeként visszatért az országgyűlésbe. 1917–1919 között a Hadigondozó Hivatal vezetője volt. Ekkor szerzett tapasztalatait könyv formájában is közzétette.15

Térképészeti tudása, tudományos kapcsolatai és közéleti elfogadottsága révén az 1918-as összeomlást követően egyre inkább bevonódott a függetlenné váló ország külpolitikájának alakításába. Részt vett a szegedi kormányok munkájában, mint külügyminiszter és – mint fődelegátus – a magyar békeküldöttség egyik meghatározó személyisége volt.16 Az 1920-as választásokon Szeged belvárosi választókerületből jutott be az országgyűlésbe (itt 1922-ben ismételten választották). Simonyi-Semadam rövid életű kormányában újra külügyminiszter, majd annak bukását követően ő alakított kormányt.

Teleki Pál kétszer állt miniszterelnökként az ország élén: 1920. július 19. és 1921. április 14. között (első Teleki-kormány) és 1939. február 16. és 1941. április 3. között (második Teleki-kormány). Külügyminiszteri szerepvállalása17 (1919–1920) mellett 1938-1939-ben vallás- és közoktatásügyi miniszterként is tevékenykedett (az Imrédy-kormányban). 1927-1938 között a Felsőház tagja, 1938-ban a tokaji kerületből visszakerült a képviselőházba, ahová 1939-ben a Szeged I. kerületből újra megválasztották.

Teleki tudományos pályafutása legalább három különböző szálon futott egészen élete végéig. Ezek közül egyes tevékenységek a közéleti elfoglaltságai függvényében néha háttérbe szorultak, néha pedig előtérbe kerültek. Tudományos kutatóként kezdte a pályafutását még Lóczy professzor mellett, és kisebb-nagyobb megszakításokkal aktívan kutatott az 1920-as évek közepéig. Oktatóként 1912-től lépett fel, előbb Kereskedelmi-iskolai Tanárképző tanára lett, majd 1921-től pedig a frissen felállított Közgazdaságtudományi Kar professzora lett. Kétszer (1922/1923-ban és 1929/1930-ban) a kar dékánjává is megválasztották, az 1938/1939-ben pedig a József Nádor Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem rektora volt.18 Hosszú időn át fontos szerepet játszott – kurátorként – az Eötvös Collégium életében is. Tudományos működésének harmadik területeként a tudományszervezés nevezhető meg. Itt számos szervezetben tevékenykedett már 1911-től fogva, amikor a Magyar Földrajzi Társaság főtitkárává választották. Ilyen volt a Magyar Földrajzi Intézet, a Turáni Társaság, illetve később a Szociográfiai Intézet és az Államtudományi Intézet.19

Teleki közéleti pályafutását – ahogy tudományos működését is – beárnyékolta az 1920-as évek elején elhatalmasodó vesebaja. Ennek ellenére számos szervezetben játszott aktív szerepet, amelyek közül a hazai és nemzetközi cserkészmozgalomban végzett szerepe emelendő ki.

Teleki Pál 1908-ban nősült, amikor Budapesten feleségül vette Bissingen-Nippenburg Johanna (1889–1942) grófnőt. A házasságból két gyermeke született: Mária (1910–1962) és Géza (1911–1983).