于1928年自伏龙芝军事学院毕业，接着指挥了数个不同的机械化和骑兵单位。1936年至1937年之间，巴甫洛夫以苏联军事顾问的身份参与了西班牙内战，协助共和军战斗，化名为「帕布罗」（Pablo）。巴甫洛夫在该战争中指挥一支苏联战车旅，后来因此功勋获得了「苏联英雄」之荣誉。回到苏联后，巴甫洛夫与其他同样参与西班牙战事的苏联军官不同，并未被史达林所整肃，之后还成为了苏军战车与装甲车部队的领导者，并被认为影响了前者的发展历程。巴甫洛夫将战车视为步兵的支援武器，就后来装甲兵的发展来看，巴甫洛夫的看法实属大开倒车的错误