Budapesten született 1941-ben ikergyermekként. Kézügyességének köszönhetően a képzőművészeti díszítőszobrászati szakközépiskolában tanult, mesterének a Velencéből származó Luigi de Battistát tartotta. 1960 és 1963 között a Képzőművészeti Alap kivitelező stúdiójának munkatársa volt, majd 1966-ig a Filmgyárban dolgozott.
Huszonöt évesen rendezte első önálló kiállítását, s 1970-ben fogalmazta meg a pszeudo művészeti elveit (a dolgok igazából nem azok, aminek látszanak, azaz minden pszeudo), az Első Pszeudo Manifesztumban elsősorban a szobrászat vonatkozásában a pszeudo művészeti gyökereit a minimal artban és az op artban jelölte meg.
A magát egyszerűen képzőművésznek valló Pauer azt vallotta: „A látvánnyal látszólag beugratom az embereket egy hamis képbe, de annak érdekében, hogy rádöbbentsem őket a valóságra. A pszeudo az én esetemben maga a valóság.”
Első színházi munkáját a kaposvári Csiky Gergely Színházban kapta 1972-ben, Jevgenyij Svarc Hókirálynő című darabjának díszleteit tervezte, az intézményben 1978-ig dolgozott. 1979-80-ban a Nemzeti Színház, 1980 és 1982 között a budapesti Katona József Színház díszlet- és jelmeztervezője, 1985-től szabadfoglalkozású művész volt. Olyan legendás színházi előadások díszletei és jelmezei fűződnek nevéhez, mint a Godot-ra várva, az Ivanov, Az imposztor, A manó vagy A Mester és Margarita. Az 1970-es években díszleteivel több alkalommal elnyerte a kritikusok díját. 1990 és 1998 között a Képzőművészeti Főiskolán (ma: Egyetem), 1994-2002 között a Színház és Filmművészeti Főiskolán (Egyetem) tanított.
Kezdetben fémszobroknak ható festett gipszplasztikákat készített. A pszeudo irányzat jegyében készült alkotásai közül több (Marx-Lenin, 1971) direkt politikai felhangot is kapott, emiatt az 1970-es években a hivatalos művészetpolitika által tiltott művész lett. A hatóságok több alkotását is megsemmisítették, így a Villányi pszeudo reliefet, a 131 feliratos táblából álló nagyatádi Tüntetőtábla-erdőt, valamint A híres nagyatádi Pszeudo fát (A fa emlékműve). Harmadik nagyatádi alkotása a Maya című szobor volt, amelyben a pszeudo-elvet a hindu filozófiával kapcsolta össze.
A nyolcvanas évektől szobrászati munkásságának középpontjában az emberi, elsősorban a női testről készült gipszlenyomatok álltak. Több testdokumentációs munkát csinált, köztük 1985-ben Molnár Csilla Andreáról, a háború utáni első magyar szépségkirálynő-választás győzteséről. 1991-ben elkészítette a Torinói lepel szobrát, amelyet a Vatikánnak ajándékozott.
1985-től filmek látványtervezésével is foglalkozott,
a többi közt Bereményi Géza A tanítványok, Eldorádó, Hídember, Tarr Béla Őszi almanach, Kárhozat és Sátántangó, Gödrös Frigyes Glamour, Koltai Róbert Sose halunk meg! és Ámbár Tanár Úr című alkotásának is ő volt a vizuális tervezője, s ő jegyezte a Jeles András által rendezett Álombrigád jelmezeit. Több filmben – Eldorádó, Szürkület, Kárhozat, Sátántangó, A londoni férfi, Werckmeister harmóniák, Glamour – maga is játszott, az Eldorádóban Henrik fiával szerepelt, aki a kultikus Megáll az idő egyik főszereplője volt.
A sokoldalú képzőművész az emlékműszobrászatban is maradandót alkotott,
köztéri alkotásai közül a leghíresebbek közt található a szöuli Olimpiai parkban felállított Szöuli torzó, a mosonmagyaróvári Agrártudományi Egyetem 1956-os diákáldozatainak emlékműve, a Magyarországról elhurcolt zsidó és antifasiszta áldozatok emlékműve az ausztriai Ebenseeben, a paksi sakkolimpiai emlékmű, az 1848-as forradalom és szabadságharc emlékműve Pestlőrincen. 2005-ben avatták fel Budapesten a Cipők a Duna-parton című kompozícióját, amelyet Can Togayjal közösen jegyzett; a hatvan pár, öntöttvasból mintázott cipő a nyilasterror áldozatai előtt tiszteleg.
Pauer Gyula 1969-től a Szürenon művészeti csoport, 1992-től a Szinyei Merse Társaság tagja, 1994 és 2000 között elnöke, 1994-ben a Magyar Szobrász Társaság alapító tagja és alelnöke volt. A Széchenyi Irodalmi és Művészeti Akadémia 1996-ban választotta rendes tagjainak sorába. 1993-ban Munkácsy Mihály-díjat kapott, 2005-ben Kossuth-díjjal tüntették ki képző- és színházművészeti munkásságáért, konceptuális, valamint látványművészeti tevékenységéért. Ugyancsak 2005-ben rendezte meg a Műcsarnok életmű-kiállítását. Számos neves külföldi múzeumban és galériában állított ki. 2007-ben megjelent monográfiája.
Pauer Gyula hosszan tartó, súlyos betegség után 2012. október 8-án halt meg.
Nyitókép: Pauer Gyula otthonában, 2005-ben. Fotó: Féner Tamás/MTI
