Paul-Alexandre Dubois entame sa formation musicale par l’étude du piano, du chant, du violon et de la contrebasse au conservatoire de Saint-Malo puis, parallèlement à des études de musicologie à la Sorbonne, poursuit sa formation au C.N.R. de Rueil-Malmaison, où il obtient un premier prix de chant. Il étudie avec Camille Maurane, entre à la Maîtrise Nationale de Versailles, au Studio Versailles Opéra, puis au Conservatoire de Paris dans la classe d’interprétation de musique baroque de W.Christie et celle de chant de R.Dumé, dans laquelle il obtient le diplôme et le prix.
Il a participé aux productions et enregistrements de nombreux ensembles. Il est un membre fondateur du chœur de chambre Accentus et d’Axe 21, pour lesquels il a assuré la direction artistique d’œuvres contemporaines.
Sur scène, il fut entre autres, Bosun (Billy Budd de B.Britten) au Théâtre de la Fenice de Venise, Ramiro (L’Heure espagnole de Ravel), le Chat et l’Horloge (L’Enfant et les sortilèges de M.Ravel), Blaze (The Lighthouse de P.M.Davies), Pantalon (L’Amour des trois oranges de S.Prokofiev). Il a créé le rôle de Hans-Karl (Carillon d’A.Clementi) au Théâtre de la Scala de Milan, celui du Premier Baryton Blanc (Ubu de V.Bouchot) à l’Opéra-Comique et celui de l’Aide du roi (Perelà de P.Dusapin) à l’Opéra Bastille, celui de Blandaimé (Bataille Navale de D.Chouillet) à La péniche Opéra.
Il participe à des créations de spectacles de théâtre musical comme Le Mal de Lune de S.Gorli, Ste Jeanne des Abattoirs de B.Brecht/T.Cora, Forever Valley de G.Pesson, Aventures et Nouvelles Aventures de G.Ligeti, les Cantates de Bistrot de V.Bouchot, El Cimarron de H-W.Henze, Le chant quotidien d'A.Markéas. En 2006, il crée la partie de baryton solo d'On Iron de Philippe Manoury. En 2003, il participe à l’enregistrement de Micromégas de Paul Méfano avec l’ensemble 2E2M.
Paul-Alexandre Dubois s'est produit en récital de mélodies , de lieder et d'œuvres plus récentes (Arnold Schönberg, Harry Partch, John Cage, Stefan Wolpe. Betsy Jolas, Vincent Bouchot, Denis Chouillet).
Il joue régulièrement avec l'ensemble de musique ancienne Almazis, et l'ensemble de musique expérimentale Dédalus.
Il réalise également plusieurs mises en scène – L’Opéra de quatre notes de T. Johnson, Le Maréchal-Ferrant de F-A Danican - Philidor, L’Éducation manquée d’E. Chabrier, La Colombe de C. Gounod, et La surprise de l'amour de F.Poise.
Depuis 2003, dans le cadre de l’option théâtre du cursus de lettres supérieures du Lycée Victor Hugo à Paris, il anime un atelier autour d’œuvres de John Cage.
En 2007 il fonde avec Alexandre Piquion la compagnie lyrique le Grand Seize avec laquelle il a mis en scène et interprété Coscoletto, Apothicaire et Perruquier, Vent du Soir de J.Offenbach pour le festival Offenbach à Montargis.
Depuis 2007 il est le directeur musical des Lundis De La Contemporaine de la Péniche Opéra.