Paul Broens studeerde Geneeskunde aan de Katholieke Universiteit Nijmegen, waar hij in 1991 zijn artsexamen behaalde. Na opleiding aan de Katholieke Universiteit Leuven België volgde in 2002 registratie als chirurg. De vervolgopleiding tot kinderchirurg vond plaats in het Universitair Medisch Centrum Groningen en de Medizinische Hochschule Hannover, Duitsland. In 2005 werd hij staflid Kinderchirurgie bij het UMCG, waarvan hij in 2017 medisch hoofd is geworden.
Als geneeskunde student, kreeg hij in 1990 tijdens zijn buitenlandse wetenschappelijke stage aan de kinderchirurgische afdeling van de medische faculteit van Pécs (Hongarije) grote interesse voor het anorectaal functie onderzoek. De nieuwe ideeën als student in Pécs opgedaan werden later in Leuven met een promotieonderzoek uitgewerkt tot een proefschrift ‘Anorectal Sensibility’ waarop hij in 2003 promoveerde. Sindsdien bleef hij betrokken bij onderzoek naar fecale continentie en de behandeling van patiënten met incontinentie en obstipatie. Na grondige voorbereiding richtte hij in 2010 het Anorectaal Functie Centrum van het UMCG op, waar (in samenwerking met de industrie) nieuwe meetmethodes worden ontwikkeld om de fysiologie van het anorectum beter te kunnen registreren. Als hoofd van het AFCG begeleidt hij alle metingen en wetenschappelijk onderzoeken.