Окончил Московский университет, что в ту пору было редкостью среди военных, и повлияло на его служебную карьеру. Был росл и статен. Поступил вольноопределяющимся в лейб-гвардии Преображенский полк и был зачислен в первую (так называемую «царёву») роту.
В чине прапорщика вступал в Париж в 1814 году.
По рассказу его супруги, переданному в воспоминаниях внука, Павел Николаевич вращался в кругу будущих декабристов и был вольнодумен. Однако накануне 14 декабря 1825 года у него состоялось длинное объяснение с матерью, которая заставила его поклясться, что он будет «благоразумен» и не выступит против власти. Оттого первой воиской частью, прибывшей на Дворцовую площадь в распоряжение нового царя (Николая I), оказалася первая рота Преображенского полка (казармы которого были на Миллионной улице, ближайшей к Зимнему дворцу); командовал этой ротой капитан Игнатьев.
— Поздравляю тебя флигель-адъютантом, — сказал тут же Николай.
В 1834 году Игнатьев был назначен директором Пажеского корпуса, в 1846 году — дежурным генералом главного штаба Его Императорского Величества. 4 декабря 1843 г был награждён орденом св. Георгия 4-й степени (№ 6910 по списку Григоровича—Степанова).
С 1852 был членом Государственного Совета. В 1854—1861 был Санкт-Петербургским генерал-губернатором, в 1872—1879 — председателем Комитета министров Российской империи, в 1877 году возведён в графское достоинство.
Состоял почётным членом Военно-медицинской академии и президиума женских учебных заведений.
