巴甫洛夫在1931年的时候进入了列宁格勒军事运输学院就读后勤指挥学科 ， 在二战期中的许多装甲兵将军都曾在各自国家的军校进修过这一门课程 ， 包括德国的闪电名将古德里安也曾学习过这一门课程 。由此可见苏军对巴甫洛夫是重点培养的 ， 而我们的巴甫洛夫也确实不负众望 ， 他在军校里表现出了惊人的组织能力 ， 勤奋刻苦的学习态度 ， 并很快成为了校内出名的学霸 。
毕业后的巴甫洛夫在1935年成为了博布鲁伊克第四装机械化旅的指挥官 ， 他在上任以后表现出了超凡的训练能力 ， 使部队的编成和训练更加合理 ， 同时巴甫洛夫极其的注重后勤以保障部队的作战续航能力 ， 第四机械化旅几乎做到了平均一辆卡车为一辆坦克提供补给的水平 。不久在1936年初的时候苏联举行了一次军事演习 ， 巴甫洛夫的机械化旅在演习中表现出了强大的突击与续航能力 ， 因而成功引起了斯大林对巴甫洛夫的关注 。
后来当“西班牙战争”爆发的时候 ， 巴甫洛夫作为一名顾问前往西班牙参战 ， 他协助西班牙共和军组建了坦克兵学校 ， 甚至亲自在火线上指挥战斗并多次力挽狂澜还锤扁了意大利坦克兵 ， 巴甫洛夫还发明了一种坦克短促突击战术 ， 这种战术深的梅列茨科夫将军的好评并在后来被推广到了整个苏军机械化部队中 ， 因而巴甫洛夫在回国以后获得了苏联英雄称号并成为了苏联装甲兵副局长 。
巴甫洛夫提交的西班牙作战报告还影响了苏联的坦克设计 ， 他还参与了T-34坦克原型车和KV-1坦克原型车的测试 ， 并亲自驾驶T-34坦克完成了最困难也是最后一项越障测试 ， 此前已经有多名王牌坦克手未能让T-34原型车通过这一项目 。此外他还为两款坦克的发展提出了一些颇有见解的建议从而帮助设计师优化了坦克的设计 ， 最终因其功绩而成为了装甲兵总局长 。
二、成为大将之后
1940年巴甫洛夫协助铁木辛哥大将在芬兰力挽狂澜挽救了苏军的局面 ， 此后他离开了苏军装甲局并被斯大林任命为西部特别军区司令 ， 同时晋升为大将 。
此时的巴甫洛夫有两个任务 ， 一是主抓苏联西部地区的防御 ， 作为整个西部防线的核心以及西部边防军区唯一的一名大将 ， 主持西北特别军区的库茨涅佐夫陆军上将和主持西南军区的基尔波诺斯上将都要配合他的防御布置随时的进行调整 。而巴甫洛夫的第二个任务就是继续参加苏军装甲兵建设工作 ， 寻找更加合理的装甲兵作战战术与编成方式 。
巴甫洛夫在此期间对苏军机械化部队的编成进行了多次尝试 ， 这其中最令他得意的是白俄罗斯第15机械化师 ， 这支部队装备了257辆坦克 ， 49辆装甲车 ， 98门火炮和50门防空炮 ， 1000辆卡车 ， 战斗力和作战续航能力超越了以往所有的苏军机械化师 。
不久之后巴甫洛夫又对机械化部队编成进行了另一次探索 ， 这一次他打算对机械化军进行调整 ， 根据计划全新的机械化军将由2到3个坦克师和相同数量的摩托化步兵师组成 ， 总共拥有大约1000辆坦克和超过3000辆卡车 。但这一次尝试并不成功 ， 由于军团规模过于臃肿导致了指挥变的非常麻烦 ， 整个军团需要进行数天的准备工作才能够参加战斗 ， 因此这种结构并没有全面下发推广 。
法国战役结束以后巴甫洛夫通过获取的德军情报又得出了另一种机械化部队的编成与作战方式 ， 他认为在未来的战争中局部地区不大可能出现坦克旅对坦克旅规模以上的坦克战 ， 因此精简了机械化部队的坦克数量 ， 并将各个坦克部队以旅为基础单位分散在西部军区境内 。
巴甫洛夫在主持防御工作上也像他反复尝试组建新式机械化部队一样没有个明确方向 ， 他对防御工事的布置与构筑并不精通 ， 几乎完全委托给了下属负责 ， 而自己却对前沿的工事修建进度毫不知情 。
当有前沿军官写信给他指出防御工事的缺陷时 ， 他还嘲笑了这名军官 ， 甚至于铁木辛哥和伏罗希洛夫元帅建议他应该注重哥罗德诺北部和布列斯特南部地区的防御时 ， 他把两位元帅的建议当成了耳旁风 。