Pöhlmann studerte historie ved universitetene i München, Göttingen og Leipzig. Han tok doktorgraden under Georg Waitz i 1875 med en avhandling om . Med habilitasjonen vekslet han fagfelt til antikkens historie. I 1884 ble han utnevnt til proessor i antikkens historie ved Universitetet i Erlangen. I 1901 fikk han et professorat ved Universitetet i München.