Klee İsviçre'de Bern yakınlarında Münchenbuchsee'de dünyaya geldi. Babası Hofwyl eyalet öğretmen okulunda müzik hocalığı yapıyordu. Henüz yedi yaşındayken keman derslerine başlatılan Klee, bundan dört yıl sonra Bern Konser Orkestrasının üyeleri arasında yer aldı. Buna karşın, müziği meslek olarak seçmeyip ressam olmaya kararlıydı.
1898'den Sonra: Sanat Eğitimi ve İlk Başarıları 1898'de Münih'te giden Klee, Güzel Sanatlar Akademisine geçmeden önce, özel bir sanat okulunda öğrenim gördü. Arnuva sanatçılarından Franz von Stuck, öğretmenleri arasında bulunuyordu. Eğitimini tamamladıktan sonra, 1901'de İtalya'ya bir yolculuk yaptı. Burada özellikle, doğanın hiç umulmadık biçim ilkeleriyle karşılaştı. Napoli Akvaryumundan etkilendi. İtalya'dan döndükten sonra, sanatçı Bern'e yerleşti. Burada vurgulanan çizgilerinin arnuvonun ağır bastığı ofortlar gerçekleştirdi. Cam arkasına yaptığı siyah suluboya yapıtlarında 1905'ten sonra Empresyonizmin etkisi altında çalıştı.
1906'da piyanist Lily Stumpf ile evlenince Münih'e taşındılar ve birlikte bir çocuk sahibi oldular. Klee birinci derecede mizah ögesine önem veren bir grafiker olarak çalışırken, eşi piyano dersleri vererek yaşamaları için gerekli olan geliri sağlıyordu. Münih öncü akım sanatçıları arasına girerek bağımsız grup sergilerinde yapıtlarını başarıyla sergiledi. 1911'de, Wassily Kandinsky, August Macke ve Franz Marc'ın da üyesi bulundukları Mavi Atlı sanatçı topluluğuna katıldı.
1912: Rengi Keşfetmesi Fransız ressam Robert Delaunay ile tanıştıktan sonra, Klee renk ve biçim sorunları üzerinde yoğunlaştı. 1914'te Louis Moilliet ve August Macke ile birlikte Tunus'a ve Kairuan'a yaptığı gezi, sanat yaşamındaki en önemli olay oldu. Akdeniz'in sıcak ışığında renkleri keşfetti, kendisini burada ressam olarak duyumsadı. 44 suluboya resim ve yüzlerce eskizle kendine özgü bir renk ve biçim tasarımına vardı. Vor den Toren von Kairuan (1914) adlı yapıtında manzarayı bir raster alanına uyarlamakla ona renk harmonilerinde çözülmüş duygusu uyandıran bir hava verdi.
Resimlerinde uyguladığı soyut biçim dili, Klee için zorunlu bir gelişme anlamına geliyordu. 1915'te güncesine şöyle bir not düşmüş: "Dünyanın dehşeti arttıkça (bugünkü gibi), sanat soyutlaşmaktadır." 1919'a kadar strüktürel peysajlar, kumaştan "Dantel Resimler" ve resimli bulmacayı anımsatan yapıtlar gerçekleştirdi.
1920'den Sonra: Bauhaus Walter Gropius Klee'yi 1920'de Weimar'da Bauhaus'a göreve çağırdı (1925'ten sonra Dessau'da). Klee burada mimari resim dokusu konusundaki kavramını geliştirdi. Die Zwitschermaschine (Kuş Cıvıltısı Makinesi 1922) ya da Der Goldene Fisch (Altın Balık, 1925) gibi çocuksu bir hava yansıtan resimleri yanısıra, içersine bir ok gibi grafik elemanları entegre ettiği çizgilerin biraraya getirilmesinden oluşan yapıtlar verdi (örn. Betroffener Ort (İsabet Alan Yer, 1922)gibi). Klee, Bauhaus etkisinde çizgi resimlerini geliştirdi (örn. Bildarchitektur rot gelb blau (Kırmızı Sarı Mavi Resim Mimarisi, 1923), Hauptwege und Nebenwege (Anayollarla Yan Yollar, 1929)gibi). Yapıtlarında değişik teknikleri ve suluboya, yağlıboya ve çini mürekkkebi gibi çeşitli malzemeleri bir arada kullandı. Keserek başka resimlerin parçalarıyla birlikte kolaj olarak bir araya getirdiği resimler, onun özelliğiydi. Düşünceleri kendisine çok uyan Wassily Kandinsky gibi, Klee de görünen dünyayı bütünün bir bölümü olarak görüyordu. Nesnelerin iç yasaları ve kendi aralarındaki ilişkileri ilgisini çekiyordu. Klee, doğaya paralel olarak, yeni dünyalar yaratabileceği, genelde geçerli şifreler bulmak istiyordu. Parolası: "Sanat görüneni yasıtmaz, aksine görünür kılar."
1933'ten Sonra: Geç Dönem Yapıtı Grópius 1928'de ayrıldıktan sonra, Bauhaus'un havası çok bozuldu ve Klee bunun üzerine 1931'de Düsseldorf Güzel Sanatlar Akademisine resim teknği öğretmeni olarak girdi. Nasyonal Sosyalistler bundan iki yıl sonra "yozlaşmış sanatçının" okuldan atılmasını sağladılar. Klee bunun üzerine İsviçre'ye döndü. 1935'de nadair görülen bir deri hastalığı olan aklroderma'ya tutuldu. İsviçre'de vardığı karanlık işaret dili Revolution des Viadukts (Viyadük'ün Devrimi, 1937) gibi yapıtlarına egemendi. Aynı yıl içinde başlattığı melek tabloları dizisi çoğu zaman ölümünü önceden sezişi olarak yorumlanmaktadır.
Son olarak bir tür kısa yazı şeklinde doğada görülen biçileri çağrıştıran Balkenstrichbilder (Kirişli Çizgi Resimleri) (örn. Tod und Feuer (Ölüm ve Ateş, 1940) gibi resimleri gerçekleştirdi. Klee aynı yıl içinde Locarno yakınlarında Muralto'da 60 yaşında hayata gözlerini yumdu. Yedi yıldır beklediği İsviçre vatandaşlığı kendisine ölümünden bir gün sonra verildi.