Formé au Conservatoire national supérieur d’art dramatique de Paris dans les classes de Daniel Mesguich et Jacques Lassalle, Alexandre Pavloff entre à la Comédie-Française en 1997 en tant que pensionnaire. Il est nommé 506^e sociétaire de la Troupe en 2002.

Son parcours théâtral se distingue par son affinité avec les écritures contemporaines. Il interprète notamment sous la direction des auteurs et autrices Le Début de l’A. et Une vie de Pascal Rambert, L’Espace furieux de Valère Novarina, Pur de Lars Norén, Les Ondes magnétiques de David Lescot et Hors la loi de Pauline Bureau, et joue également Tony Kushner avec Homebody / Kabul ou Marguerite Duras avec La Maladie de la mort.

Parallèlement, il s’illustre dans les grandes comédies de Molière. Il incarne Thomas Diafoirus dans Le Malade imaginaire mis en scène par Claude Stratz. Il est également distribué par Jean-Louis Benoit dans Les Fourberies de Scapin et Le Bourgeois gentilhomme – pièce qu’il reprend dans la mise en scène de Valérie Lesort et Christian Hecq –, dans George Dandin par Catherine Hiegel, L’Avare par Andrei Serban, Amphitryon par Anatoli Vassiliev et Monsieur de Pourceaugnac par Philippe Adrien.

Son répertoire comprend aussi de grands rôles tragiques. Brigitte Jaques-Wajeman lui confie ceux de Néron dans Britannicus de Racine puis de Don Rodrigue dans Le Cid de Corneille. En 2016, Ivo Van Hove le dirige dans Les Damnés d’après Visconti, Badaluco et Medioli, créés dans la Cour d’honneur au Festival d’Avignon, et, en 2019, il rejoint la distribution d’Électre / Oreste d’après Euripide. En 2024, il travaille avec Tommy Milliot sur son diptyque L’Intruse et Les Aveugles de Maurice Maeterlinck.

Alexandre Pavloff a pris part à plusieurs grandes aventures théâtrales portées par la Troupe : La Tempête de Shakespeare par Daniel Mesguich, Les Joyeuses Commères de Windsor par Andrés Lima, Le Jeu de l’amour et du hasard de Marivaux par Galin Stoev, La Cerisaie de Tchekhov par Alain Françon, ou encore Père de Strindberg par Arnaud Desplechin. En 2021, il travaille avec Guy Cassiers sur Les Démons d’après Dostoïevski et le retrouve en 2025 pour Bérénice de Racine.