Paweł Brożek urodził się 21 kwietnia 1983 roku w Kielcach. Mierzy 180 cm wzrostu i występuje na pozycji napastnika. Jako młodzieżowiec występował początkowo w Polonii Białogon oraz SMS-ie Zabrze. Przez niemal całą karierę seniorską jest związany z Wisłą Kraków.

W wieku 15 lat, Paweł Brożek i jego brat bliźniak Piotr, przenieśli się do Wisły Kraków. Młodych zawodników pozytywnie zaopiniował trener Adam Nawałka, który wówczas pełnił funkcję koordynatora ds. szkolenia młodzieży w Wiśle.

Jego debiut w drużynie Białej Gwiazdy miał miejsce 2 września 1999 roku w meczu Pucharu Polski z Ruchem Radzionków. Brożek został na stałe włączony do kadry pierwszego zespołu w 2001 roku oraz związał się z klubem 10-letnim kontraktem.

W kolejnych latach epizodycznie pojawiał się w składzie Wisły, a także odbył wypożyczenia w ŁKS-ie Łódź i GKS-ie Katowice.

W styczniu 2005 roku trener Werner Liczka ściągnął przedwcześnie Pawła Brożka z wypożyczenia do GKS-u Katowice i włączył go do pierwszej drużyny. Od tego czasu Brożek stopniowo zwiększał swój wpływ na oblicze zespołu, co zaowocowało debiutem w seniorskiej reprezentacji Polski.

W latach 1998-2011 zdobył z Wisłą Kraków siedem mistrzostw Polski, dwa razy sięgał po Puchar Polski, a raz po Puchar Ligi. Dwukrotnie kończył sezon ze statuetką dla najlepszego strzelca. Podczas swojego pierwszego pobytu w klubie z Reymonta rozegrał w lidze 178 spotkań oraz strzelił 81 bramek.

Bracia Brożek przenieśli się na początku 2011 roku do Trabzonsporu. Paweł nie grał długo w swoim nowym klubie. W tureckiej ekstraklasie rozegrał 19 spotkań i zdobył 3 bramki.

21 stycznia 2012 roku przeszedł na półroczne wypożyczenie do Celticu Glasgow, dla którego zagrał w zaledwie 3 meczach, nie zdobywając bramki. Kolejny etapem jego kariery było hiszpańskie Recreativo Huelva. Na zapleczu La Ligi rozegrał 18 spotkań i strzelił 2 bramki.

Paweł Brożek rozpoczął swoją drugą przygodę z krakowską Wisłą w sezonie 2013/14 i od razu dał się we znaki przeciwnikom – w 33 występach zdobył 17 bramek. W kolejnych dwóch sezonach kontynuował swoje dobre występy. 

Pod koniec sezonu 2017/2018 ogłoszono, że Brożek nie przedłuży kontraktu z Białą Gwiazdą. Zawodnik odszedł z klubu, jednak nie na długo. Jeszcze na początku następnego sezonu odpowiedział na wezwanie trenera Macieja Stolarczyka i powrócił do pogrążonej w kryzysie finansowym Wisły.

Paweł Brożek rozegrał dotychczas 348 spotkań w koszulce Wisły Kraków, co można przeliczyć na ponad 24 tysiące minut spędzonych na boisku. Zdobył 143 bramki i zaliczył 64 asysty.

W sezonie 2019/2020 Brożek pozostaje zawodnikiem, od którego trener Stolarczyk rozpoczyna ustalanie składu. Wystąpił jak na razie w 11 spotkaniach. Miał udział przy 53% wszystkich trafień Wisły, co przekłada się na 7 bramek i asystę na jego koncie. Jest najlepszym snajperem swojej drużyny.

Bramka Pawła Brożka w meczu 7. kolejki PKO Ekstraklasy Wisła Kraków - Zagłębie Lubin. 

Podczas konferencji prasowej trener Maciej Stolarczyk poinformował, że Paweł Brożek doznał urazu, który może zagrozić występowi zawodnika w spotkaniu z Rakowem.

Początek spotkania Raków Częstochowa – Wisła Kraków w poniedziałek, 4 listopada, o godzinie 20:30.