Paweł Mamajew występuje na pozycji środkowego pomocnika. Jest wychowankiem Torpedo Moskwa. W pierwszym zespole debiutował w marcu 2006 roku. Rok później odszedł do CSKA Moskwa. W lipcu 2013 roku został wypożyczony, a następnie definitywnie sprzedany do Krasnodaru w którym występuje do dnia dzisiejszego. Jest również reprezentantem Rosji. W barwach narodowych po raz pierwszy zagrał w listopadzie 2010.