Narodil se v Novém Jičíně roku 1955. Pochází z divadelní rodiny, a tak se dalo také čekat, kam jeho kroky povedou po gymnáziu. Než byl přijat na DAMU, věnoval se spolupráci s Divadlem na okraji v Praze. K vidění byl také ve studiu Ypsilon a v divadle Na zábradlí.
V dnešní době má stálé angažmá v Národním divadle a mimo to je pedagogem na DAMU. Je vyhledáván našimi nejznámějšími režiséry. Natočil mnoho divadelních a flmových rolí. Jeho první filmovou rolí byla pohádka DEVÁTÉ SRDCE natočena koncem 70. let. Z dalších filmů to jsou např. CO JE VÁM, DOKTORE?, POSTAV DOM, ZASAĎ STROM, KRVAVÝ ROMÁN, VÝCHOVA DÍVEK V ČECHÁCH aj.
Ve volných chvílích si nejraději odpočine na horách, kde chodí na túry. Baví ho také sport, zejména fotbal a cyklistika.
Ondřej se narodil v Novém Jičíně, dětství ale strávil v Karlových Varech, základní školu pak navštěvoval v Ostrově nad Ohří.V té době také našel zalíbení v dramatickém umění, začal se úspěšně zúčastňovat celostátních recitačních soutěží a festivalů amatérských divadel. Ke spolupráci jej vyzvalo poloprofesionální Divadlo na okraji. V době studií na gymnáziu pracoval jako kulisák v karlovarském divadle a nakonec vystudoval herectví na DAMU.
Pavelka sám dnes říká, že se dlouhodobě vyhýbal účasti v seriálech a tyto nabídky odmítal, nyní však již několik let hrál jednu z velkých rolí v nekonečném seriálu TV Nova ULICE (2005).
Ondřej Pavelka byl dvakrát ženatý a má dva syny. Jeho první manželkou byla herečka Eva Salzmannová (*1958), donedávna byla jeho životní partnerkou herečka Národního divadla Sabina Králová (*1970).
