Paul Wunderlich commença ses études à l'Académie des Beaux-Arts de Hambourg en 1947, qu'il termina en 1951 (après une interruption) auprès de Willem Grimm. Il y travailla ensuite comme professeur de lithographie et de gravure à l'eau-forte. Il produisit très tôt un important corpus de dessins et de lithographies, attirant l'attention de musées internationaux comme le Museum of Modern Art de New York. Après un séjour à Paris, il retourna à l'Académie des Beaux-Arts de Hambourg en 1963 comme professeur de gravure libre et de peinture. En 1968, il décida de se lancer dans une carrière d'artiste indépendant et quitta son poste de professeur ; ses premières sculptures furent créées peu après. Dès lors, il travailla comme dessinateur, lithographe et sculpteur, connaissant le succès dans tous les domaines, bien au-delà des frontières allemandes. Wunderlich était déjà représenté à la Documenta III en 1964, et des expositions suivirent rapidement, notamment aux États-Unis, au Japon et en France.

Comme pour ses dessins, le thème d'Éros joue un rôle majeur dans son œuvre sculpturale ; Wunderlich s'inspire aussi fréquemment de thèmes mythologiques. Son style est unique et souvent associé au néo-surréalisme et au réalisme fantastique ; des échos à l'Art déco et à l'Art nouveau sont indéniables.