Päiviö Tommila on sündinud 4. augustil 1931. aastal Jyväskylas Soomes. Ta õppis Helsingi ülikoolis ajalugu ja kaitses seal 1964. aastal doktorikraadi. Aastatel 1965−1976 töötas ta ajalooprofessori ja ajaloo osakonna juhatajana Turu ülikoolis, seejärel Helsingi ülikoolis Soome ajaloo professori, ajaloo- ja filoloogiateaduskonna dekaani ning aastatel 1988−1992 rektorina. Alates 1994 on ta Helsingi ülikooli emeriitprofessor.
Oma uurimistöödes Soome ajaloo erinevaid aspekte käsitlenud Päiviö Tommila teaduslik tegevus on põhiliselt seotud kultuuri- ja teaduslooga. Ta on enam kui viiekümne teose autor või peatoimetaja. Tema juhtimisel viidi läbi mitu Soome ajaloo uuringute suurprojekti, mille tulemusena ilmusid ulatuslikud Soome kultuuri (3 köidet: 1979−1982), linna institutsioonide (3 köidet: 1981−1984), ajakirjanduse (10 köidet: 1985−1992), valitsejate (2000) ja teaduse (4 köidet: 2000−2003) ajalugu kajastavad sariväljaanded.
Koostöö eesti ajaloolaste, eelkõige teaduste akadeemia ajaloo instituudi ning Tartu ülikooli teadlastega algas juba 1970ndatel aastatel. Päiviö Tommila eestkostel osalesid Eesti ajaloolased 1971−1988 Turus toimunud Läänemere piirkonna ajalugu hõlmavatel ajaloosümpoosionitel. Tihe koostöö soome ja eesti ajakirjanduse ajaloo uurijate vahel ulatus isiklikest kontaktidest ühisseminaride korraldamiseni. Päiviö Tommila on Soome teaduste akadeemia ja Soome teadusliku seltsi kauaaegne liige, Eesti sihtasutuse algataja Soomes ning üks sihtasutuse Tallinna koolituskeskuse (ESKO) rajajatest.
1991. aastal valiti Päiviö Tommila Eesti teaduste akadeemia välisliikmeks. 2001. aastal autasustati teda Maarjamaa Risti III klassi teenetemärgiga. 2004. aastal pälvis professor Tommila Soome teadlaste kõrgeima tunnustuse – akadeemiku aunimetuse.