I 1999, romanen var den første profesjonelle team for ham - "Dynamo" fra Stavropol, i 2000 ble han tatt med til Volgograd "Rotor". Det Pavlyuchenko fikk erfaring og etter tre sesonger av "Rotor" og et par spill for juniorlaget i Russland hadde muligheten til å gå til den legendariske Moskva "Spartak". Det skjedde 8 oktober 2002 - det er da spissen signerte en kontakt med teamet i fem år. Til tross for svikt i "Spartacus" i sesongen, har Roman vist seg ganske godt, for som han fikk en telefon til landslaget til Russland.
2006 Pavlyuchenko blir ganske vellykket. Han fikk tittelen beste målscorer av det nasjonale mesterskapet, og i august ble far til en vakker datter Christina. Neste år karriere Roman var en av de beste. Han ble igjen toppscorer i Premier League og i kvalifiseringskampen for Euro 2008 seier scoret to mål til britene.
I 2008-spissen scoret sitt hundrede mål, ble de interessert i de verdensberømte klubber, og i august ble han medlem av teamet i London "Spurs", fikk både tittelen dyreste fotballspiller i Russland. Den engelske lag, tilbrakte han fire år, som hadde øyeblikk av oppturer og nedturer. I februar 2012 kjøpte Roman Moskva "Locomotive".
Delta i Euro 2012, Russland-spissen viste seg temmelig svak. Han ikke alltid komme til startoppstillingen, scoret bare ett kvalifiseringskampen mot Armenia, scoret tre mål. Den første kampen fant sted på Russland med den tsjekkiske laget, som Pavlyuchenko ble utgitt på feltet bare 73 minutter. Det var det eneste spillet hvor spissen gjort en assist på Alan Dzagoev og tre minutter senere slo han porten til fienden. De resterende kampene av landslaget i denne turneringen var ikke forskjellig aktivitet Pavlyuchenko.