Paul Goma wurde 1935 in dem Dorf Mana in Bessarabien in einer Intellektuellenfamilie geboren, die sich nach dem Krieg in Rumänien niederließ. 1951 wurde er unter dem Vorwurf, in Kontakt zur in den Karpaten agierenden antikommunistischen Partisanenbewegung zu stehen, festgenommen. Nach seiner Freilassung trat er 1954 dem Kommunistischen Jugendverband bei und nahm an der von Parteiideologen geförderten Schule für Literatur und Literaturkritik in Bukarest ein Studium auf.
Als sich das Regime 1965 etwas liberalisierte, erhielt er einen Studienplatz an der Kunstakademie Bukarest, brach das Studium jedoch bald ab. Im selben Jahr wurde Goma nach der Publikation eines Auszugs seines Romans, dessen Hauptperson ein Aktivist der antikommunistischen Studentenbewegung war, verhaftet. Man warf ihm vor, die Studenten zum Streik aufzuwiegeln. Er wurde für zwei Jahre im Gefängnis Gherla inhaftiert. Vier weitere Jahre musste er in einem Dorf unweit von Bukarest unter Hausarrest bleiben. Nach Verbüßung seiner Strafe nahm er eine Tätigkeit als ungelernter Arbeiter auf.
1968 trat Goma, ermutigt durch die unabhängige Politik von Parteichef Nicolae Ceaușescu (der den Einmarsch von Truppen des Warschauer Paktes in die Tschechoslowakei nicht unterstützt hatte), in die Rumänische Kommunistische Partei ein. In dieser Zeit entstand sein autobiografischer Roman „Ostinato“ (ein Begriff aus der Musik für ein sich stetig wiederholendes Motiv), in dem er seine Erfahrungen mit dem Verfolgungsapparat der Securitate beschrieb. Da ein Erscheinen in Rumänien unter der kommunistischen Zensur unmöglich war, gab Goma das Buch 1971 in Deutschland heraus, wofür er aus der Partei ausgeschlossen wurde.
1972 gestatteten die rumänischen Behörden, die sich unbequemer Dissidenten immer wieder durch deren Ausreise entledigten, Goma die Emigration nach Frankreich. Dort verfasste er den auf eigenen Erlebnissen im Gefängnis gegründeten Roman „Gherla“ (Name des Gefängnisses, in dem er inhaftiert war), der jedoch erst 1976 veröffentlicht wurde. 1973 kehrte er nach Rumänien zurück.
Im Januar 1977 brachte Goma in einem offenen Brief an Pavel Kohout und die anderen Unterzeichner der Charta 77 in der Tschechoslowakei seine Unterstützung für die Bürgerrechtsbewegung zum Ausdruck. Da andere rumänische Intellektuelle aus Angst vor Repressionen nicht bereit waren, ihre Unterschrift unter einen Solidaritätsbrief zu setzen, wandte sich Goma in einem offenen Brief an Nicolae Ceaușescu, in dem er ihn an seine Haltung gegenüber dem Einmarsch in der Tschechoslowakei im Jahre 1968 erinnerte und ihn zugleich aufforderte, den Brief an die tschechoslowakische Opposition zu unterschreiben. In den Augen der rumänischen Intellektuellen war dieser Appell ein sehr kühnes Unterfangen. Obgleich Goma seit vielen Jahren unter Securitate-Beobachtung stand, wurden zunächst keine konkreten Maßnahmen gegen ihn ergriffen.
Einen weiteren offenen Brief richteten Goma und sieben weitere Personen (der Arbeiter Adalbert Fehér, die Musiker Emilia und Erwin Gesswein, die Maler Carmen und Sergiu Manoliu, Gomas Ehefrau Ana Maria Năvodaru sowie der Techniker Șerban Ștefănescu) im Februar 1977 an das in Belgrad tagende KSZE-Nachfolgetreffen. Das von insgesamt 200 Personen unterzeichnete Schreiben thematisierte die Verletzung der Menschenrechte in Rumänien. Am 1. März wandte sich Goma erneut in einem Brief an Ceaușescu und machte auf die Unterdrückung und Erniedrigung der rumänischen Gesellschaft aufmerksam.
Goma wurde nicht nur ununterbrochen von der Securitate überwacht und abgehört, sondern auch von Geheimpolizisten in seiner eigenen Wohnung zusammengeschlagen. Am 28. März 1977 gab er dem französischen Fernsehsender „Antenne 2“ ein Interview, in dem er von der Vergewaltigung der Menschenrechte in Rumänien sprach. Zusammen mit weiteren Dissidenten verbarrikadierte er sich zum Zeichen des Protestes gegen die Repressionen in seiner Wohnung. Am 1. April 1977 wurde er verhaftet, und seine Aktionen von regimetreuen rumänischen Schriftstellern in der Presse gebrandmarkt. Von anderen Intellektuellen erhielt er jedoch auch Zuspruch, so beispielsweise von Ion Vianu und vom Literaturkritiker und -historiker Ion Negoițescu.
Auch aus dem Westen bekam der mittlerweile aus dem Schriftstellerverband ausgeschlossene Goma Unterstützung von prominenten Kulturpersönlichkeiten, darunter von Eugène Ionescu, Jean-Paul Satre, Arthur Miller und Edward Albee. Den Protesten westlicher Intellektueller war es zu verdanken, dass er am 6. Mai 1977 aus der Haft entlassen wurde. Am 20. November desselben Jahres emgrierte er mit seiner Familie erneut nach Frankreich. In Paris engagierte er sich weiter gegen die Diktatur in Rumänien, zu deren erbittertstem Gegner er wurde.
Die Securitate verübte im Juli 1981 in Madrid mit einer Paketbombe ein Attentat auf Goma, das jedoch fehlschlug. Im Januar 1982 erhielt der Securitate-Offizier Matei Pavel Haiducu den Auftrag, Goma sowie Virgil Tănase, einen rumänischen Schriftsteller und Dissidenten, in Paris zu ermorden. Haiducu lehnte jedoch die Ausführung dieses Befehls ab und informierte die französischen Behörden, was zu einem Skandal größeren Ausmaßes in den rumänisch-französischen Beziehungen führte. Unter anderem sagte Frankreichs Präsident François Mitterrand einen bereits geplanten Staatsbesuch in Rumänien ab.
Nach 1989 blieb Goma in Frankreich. In seiner Heimat Rumänien konnten endlich seine zuvor verbotenen Bücher erscheinen. Goma blieb weiter als Schriftsteller tätig und veröffentlichte zahlreiche Sachbücher und Romane, die in viele Sprachen übersetzt wurden. Kontroversen gab es um einige seiner Aufsätze, die als antisemitisch kritisiert wurden. Goma bestritt dies vehement und ging auch gerichtlich dagegen vor, verlor den Prozess jedoch 2013. Gomas Ernennung zum Ehrenbürger der Stadt Temeswar (Timișoara) 2007 wurde unter anderem seitens der Jüdischen Gemeindenin Rumänien kritisiert.
Paul Goma starb am 25. März 2020 in Paris.