Павел Петрович Булыгин родился 23 января (5 февраля) в городе Гороховце Владимирской губернии, в семье отставного Поручика артиллерии, Статского Советника, писателя-беллетриста Петра Павловича Булыгина и его супруги Марии Эдуардовны (урожд. фон Бернер). Помимо единственного сына Павла, в семье Булыгиных было еще четыре дочери: Софья (1889), Анна (1890), Наталья (1893) и Мария (1897).
Весной 1915 года Павел Булыгин окончил курс классической мужской гимназии, а в сентябре поступает в Школу Прапорщиков, созданную в годы Первой Мировой войны на базе Александровского Военного Училища, которую оканчивает 1 января 1916 года по 1-му разряду с зачислением по армейской пехоте со старшинством.
С 6 января 1916 года Прапорщик П. П. Булыгин зачислен в Запасной батальон Лейб-Гвардии Петроградского полка младшим офицером.
Проведя Пасху в кругу семьи, в родовом имении родителей (село Михайловское Гороховецкого уезда Владимирской губернии), он в июне этого же года проходит военные сборы в лагерях под Красным Селом, находящемся в пригороде Петрограда.
В июле 1916 года Прапорщик П. П. Булыгин направляется в свой полк в составе Действующей Армии, который ведёт бои на реке Стоход. 1 августа он прибывает к месту службы и вступает во временное командование 15-й ротой.
С 3 сентября по 4 октября Прапорщик П. П. Булыгин участвует в боях на Владимир-Волынском направлении, которые вела Особая Армия, в состав которой входил Лейб-Гвардии Петроградский полк.
Уже в самом первом своём бою у деревни Шельвов, произошедшим 3 сентября 1916 года, он сумел отличиться, за что был награждён Орденом Св. Анны 4-й степени и холодным оружием с надписью «За храбрость». (Приказ по Особой Армии от 28.10.1916 г. за № 172.) В этом же месяце в деле под Владимир-Волынским Подпоручик П. П. Булыгин получил своё первое ранение и после излечения убыл в отпуск на родину, откуда отправился на долечивание в один из санаториев Кисловодска.
Новый 1917 год П. П. Булыгин проводит в кругу семьи в Гороховце, после чего направляется в Петроград для дальнейшего продолжения службы, где зачисляется в Запасной батальон Лейб-Гвардии Петроградского полка.
Февральская революция застала П. П. Булыгина в Петрограде. С её началом он берёт краткосрочный отпуск продолжительностью с 10 марта по 18 апреля. Но, явившись в срок в свой батальон, он не находит общего языка с солдатским комитетом, результатом чего явилось его исключение из списков полка и направление в распоряжение Штаба Петроградского военного Округа. (Постановление от 5 мая 1917 года.)
В это же самое время Начальником Царскосельского гарнизона и Комендантом Александровского Дворца, где под арестом находилась Царская Семья, становится Полковник Лейб-Гвардии Петроградского полка Е. С. Кобылинский, адъютантом к которому и назначается Штабс-Капитан П. П. Булыгин. Но находиться в адъютантской должности ему долго не пришлось. Из-за своих крайне монархических взглядов, он пробыл в таковой всего 6 дней, после чего был вынужден бежать и с июня по ноябрь 1917 года скрываться в имении своих родителей в селе Михайловском.
В начале декабря Штабс-Капитан П. П. Булыгин пробирается в Харакс (Крым), где в то время находилась Вдовствующая Императрица Мария Федоровна, во дворце которой ему показывают письмо Государя из Тобольска, в котором Он называет Полковника Е. С. Кобылинского Своим последним другом.
В этом же месяце в Новочеркасске П. П. Булыгин вступает в Добровольческую Армию, вместе с которой совершает 1-й Кубанский Ледяной поход (Ростов на Дону – Екатеринодар – станица Мечетинская), длившийся с 9-го февраля по 30 апреля 1918 года.
Из-за легкого ранения в ногу первые числа мая П. П. Булыгин проводит в госпитале, откуда с фальшивым паспортом на имя «свободного художника» отправляется с рекомендательным письмом к бывшему депутату Государственной Думы В. В. Шульгину, который в то время проживал в Киеве. Встретившись с ним, П. П. Булыгин получил от него пароль и разъяснения о том, как связаться с В. И. Гурко и А. В. Кривошеиным – руководителями находящегося в Москве «Национального центра».
Из воспоминаний П. П. Булыгина «В Екатеринбургской тюрьме»:
«(…) Благополучно миновав большевистские посты на границе с Украиной, я добрался до Москвы. Первым делом я отыскал в Москве офицеров своего собственного и других Гвардейских полков, заручился их поддержкой, а затем уж обратился в “Национальный Центр”. Имея при себе доказательства благонадежности, я объяснил, что поскольку только что прибыл из Южных степей, то не представляю здешней политической ситуации. Но заявил, что я не один, что нас много и мы жаждем деятельности, и доверяя знанию Центром обстановки, нуждаемся в советах: пришло ли время пытаться спасти Государя; когда это должно быть сделано; в каком месте; может ли Центр финансировать это мероприятие.
Нас информировали о том, что наши предложения одобрены, деньги будут предоставлены, время действовать пришло. Выбор же маршрута лучше произвести после разведки местных условий, которой мне советовали заняться безотлагательно…
Но, несмотря на радужные обещания, они задержали мой отъезд еще на две недели. Время, казалось, тянулось невероятно медленно, и было страшно попасться, ничего не успев сделать.
В конце концов, неожиданное потрясение побудило всех к принятию срочных мер.
Однажды, идя по Арбату на встречу с В. И. Гурко, я внезапно остановился от крика мальчишки-газетчика:
“Расстрел Николая Кровавого!”
Я выхватил у него из рук газету. Это было первое, как впоследствии выяснилось, ложное сообщение в прессе. Большевики пустили пробный шар, чтобы узнать отношение Русского народа к убийству своего Государя.
Русский народ смолчал… Ленин, подстраховавшись таким образом, начал последние приготовления для выполнения своего плана.
Я принес эту новость Гурко:
“Le Roi est mort – vive le Roi…”
“Поезжайте и проверьте, возможно, Цесаревич еще жив”, – сказал он.
Той же ночью я отправился в Екатеринбург.
(…) Еще не доезжая Вологды, я прочел в газетах официальное опровержение ужасных слухов. Когда же я купил на станции Котельнич местную газету, то обнаружил в ней именно ту информацию, которую искал:
“Наш маленький городок, – говорилось в ней, – приобретает историческое значение как место заключения бывшего Царя. Его собираются перевести сюда из Екатеринбурга, который находится под угрозой Чехословацких и Белогвардейских банд…”
Котельнич расположен недалеко от города Вятки, их связывает железнодорожный мост через реку Вятка. Городок был достаточно значительным, и я избрал его для своего штаба.
Вскоре я собрал друзей, и мы распределили между собой роли. К этому времени была получена вся необходимая информация. Вятский гарнизон состоял из 117 красноармейцев, набранных из местных рабочих, сильно пьющих. Был один красный офицер, но мы предполагали, что он не большевик. Тринадцать пулеметов, бывших в их распоряжении, находились в сарае и охранялись плохо. Железнодорожная линия между Екатеринбургом и Вологдой была забита. Движение по ней было дезорганизовано из-за постоянного потока эшелонов с ранеными, идущих с Екатеринбургского фронта. Чехи упорно теснили, и в воздухе витала паника.