Павел Александрович, в силу своего характера, был далёк от политики, не волновали его и придворные интриги. Своим положением он был доволен. Его супругу и детей признали при Дворе, более он ни о чём не мечтал. Он был близок к императору, и пользовался его полным доверием. Однако сторонившегося политики Павла Александровича, к тому времени являвшегося единственным дядей монарха и старейшим представителем дома Романовых не могли не использовать младшие представители династии недовольные своим положением.

Так получилось, что со временем все родственники императора Николая II, великие князья и их семьи, оказались отдалены от Двора, а значит и от власти. Потеря рычагов влияния на принятие важных решений в стране сильно беспокоила младших Романовых и их окружение. В стране начала складываться оппозиция к Николаю II. Во главе оппозиционных сил стояли великие князья, знать и высший генералитет.

14 ноября 1916 года великий князь Павел с супругой были приглашены на день рождения к вдовствующей императрице Марии Фёдоровне, проживающей в Киеве. На следующий день великий князь и княгиня Палей были в гостях у великого князя Александра Михайловича, так же находившегося в Киеве в качестве организатора авиации русской армии.

После обеда Александр Михайлович имел с великим князем Павлом и его супругой разговор, с глазу на глаз. Великий князь Александр обрисовал нависшую над монархией, и, стало быть, над всей Россией, опасность. Перечислил претензии в адрес императора Николая II и особенно императрицы Александры Фёдоровны. Все беды, по его мнению, коренились в Григории Распутине. В конце беседы он пояснил, что семья рассчитывает на Павла. Императору он самый близкий из родни и самый любимый, притом единственный живой, из дядьёв.

По настоянию Александра Михайловича, великий князь Павел должен был принять участие в семейном совете великих князей, которые должны были вскоре собраться у великого князя Николая Михайловича.

В конце ноября Павел Александрович с супругой находились в Могилеве, куда прибыла императрица с детьми, чтобы повидаться с мужем. В Ставке при особе императора постоянно находился Дмитрий Павлович.

В своих воспоминаниях Ольга Палей рассказывает: «Пока мы были в Могилеве, великий князь Дмитрий, неся службу при императоре, чуть не всякий день обедал у нас и ужинал. Вечно в курсе всех военных и штабных дел, вообще большой умница, схватывал на лету, умел наблюдать, видеть суть и делать выводы. В свои двадцать пять не мальчик, но муж. Он тоже предвидел российскую катастрофу и не раз говорил о том и с государем, и с отцом. Помню, однажды в Могилеве, когда мы пили чай, он вздохнул:

– Ох, мамочка, если б вы знали, что будет!

Я не знала, что именно будет, и спросила, но ответа не получила. А спустя три недели узнала сама».

К этому времени Дмитрий был уже вовлечён Феликсом Юсуповым в заговор с целью устранения Григория Распутина, но посвящать отца в планы заговорщиков не стал.

В свою очередь великий князь Павел, следуя наставлениям Александра Михайловича, принял участие в совете членов императорской семьи, собравшимся у великого князя Андрея Владимировича.

На Павла Александровича была возложена обязанность во время высочайшей аудиенции, попробовать уговорить императора отдалить от Двора неугодных лиц, Распутина, министра внутренних дел Протопопова и дворцового коменданта генерала Воейкова.

3 декабря встреча великого князя с Николаем II состоялась, однако ни чего изменить Павел Александрович не мог. Император деликатно отверг все его требования.

В дальнейшем в дворцовых интригах великий князь Павел Александрович не принимал участия. Заговорщики в его услугах более не нуждались, так как справедливо полагали, что на большее великий князь не годен.

Великий князь Павел Александрович был предан императору и не допускал мысли о возможности лишения трона Николая II, поэтому посвящать в дальнейшие планы его было не только нецелесообразно, но и не безопасно.

В момент убийства Григория Распутина Павел Александрович уехал из Царского Села в Ставку. О заговоре он был не осведомлён и узнал о случившемся только по возвращению домой в Царское Село. Тем временем слухи об убийстве «старца» облетели столицу. Уже на следующий день княгине Палей сообщили, что в покушении участвовал её пасынок великий князь Дмитрий. Вскоре имя Дмитрия Павловича было у всех на устах.

Ольга Валентиновна рассказала обо всём мужу, прибывшему из Ставки. Великий князь был сильно потрясён и испуган.

Княгиня Палей сообщает, что узнав о причастности к заговору сына, великий князь Павел побледнел как мертвец. Он сразу же телеграфировал Дмитрию в столицу с просьбой приехать в Царское Село. Дмитрий Павлович отвечал, что по приказу императрицы посажен генералом Максимовичем под домашний арест, и просил, чтоб отец приехал сам. Павел Александрович тут же поехал к сыну. Сомнений в причастности к заговору Дмитрия у великого князя не было.

Ольга Валериановна в подробностях описала разговор мужа с сыном.

«С порога великий князь сказал Дмитрию:

– Я знаю, что ты связан словом. Спрашивать ни о чём не стану. Только скажи: убил – не ты?

– Не я, папочка, – ответил Дмитрий, – клянусь могилой матери.

Великий князь вздохнул с облегчением, словно сбросил страшную тяжесть. Дмитрий был до слёз растроган отцовым благородством. Ни единого вопроса великий князь не задал ему, уважая слово чести».

Дмитрий пояснил, что своим участием в заговоре против Распутина хотел помочь государю, которому теперь не придётся мучиться и самому гнать «старца».

Павел Александрович, возможно, не одобрял действия заговорщиков, но переживая за сына, пытался оправдать его действия. Своей супруге великий князь рассказал о своей догадке. Перед тем как уехать из Ставки, он встречался с императором, которому, как полагал Павел Александрович, было уже известно об убийстве «старца». При этом Николай II шутил и смеялся – чего не было с ним давно. Эта улыбчивость, как впоследствии считал великий князь, доказывала тайную радость царя по поводу избавления от Распутина. Из любви к жене перечить ей он не смел, а теперь радовался, что и волки сыты, и овцы целы.

Возможно, это было лишь иллюзией Павла Александровича, желанным самообманом, чтобы поступок его сына не выглядел таким ужасным.

Великие князья заступились за заговорщиков. Императору была отправлена петиция подписанная членами императорской династии. Подписали обращение так же королева Ольга Греческая, бабка Дмитрия, и великий князь Павел.

Заговорщики почти не понесли наказания. В самом тяжёлом положении оказался лишь Дмитрий Павлович. Он был отправлен в Персию в действующую армию, что было вполне нормально в период войны для офицера. Но даже такое распоряжение императора было встречено членами династии в штыки. Все упрекали Николая II, в том, что он поступил с Дмитрием слишком сурово.

После отъезда Дмитрия на фронт, отношения великого князя Павла с монархом стали натянутыми. Великого князя перестали приглашать к чаю во Дворец. С императором Павел Александрович стал встречаться только по служебным делам.

По заверению княгини Палей: «Царь с царицей дулись на него за хлопоты о родном сыне, а он на них – за Николаеву приписку на полях прошения».

Павел Александрович обосновался в своем дворце в Царском Селе, где и встретил известие об отречении императора.

В период февральской революции Павел Александрович не остался в стороне. Он проявлял чрезвычайную активность, на какую только был способен. Однако он не имел высокого авторитета, которым пользовались его уже покойные братья, и повлиять на события не мог. Тем не менее, он не сидел, сложа руки. Великий князь Павел, в надежде спасти монархию, выступил с манифестом, получившим название «Манифеста великих князей», в котором высказывался за введение в России конституционной монархии после окончания войны.

Павел Александрович убедил подписаться под своим воззванием некоторых членов династии, великих князей Михаила Александровича и Кирилла Владимировича, и передал свой манифест императрице. Александра Фёдоровна восприняла идею великого князя крайне отрицательно. В одном из своих последних писем супругу, императрица упоминает об «идиотском плане» Павла Александровича.

Не найдя поддержки в лице императрицы, великий князь отправил свой манифест в Государственную думу. Документ попал к лидеру конституционно-демократической партии П.Н. Милюкову. Манифест ни кого не заинтересовал и был попросту «похоронен». На этом ограничилась вся политическая деятельность Павла Александровича.

Известие об отречении Николая II стало для великого князя полной неожиданностью. Павел Александрович не участвовал в дворцовой борьбе и о заговорах против императора и его семьи не знал. Подтверждение тому, его письмо, написанное великому князю Кириллу Владимировичу, после того как великий князь Павел услышал о проекте отречения императора.

«Дорогой Кирилл. Ты знаешь, что я через Н.Н. всё время в контакте с Государственной Думой. Вчера вечером мне ужасно не понравилось новое намерение назначить Мишу регентом. Это недопустимо, и возможно, что это только интриги Брасовой. Может быть, это сплетни, но мы должны быть начеку и всячески, всеми способами, сохранить Ники престол. Если Ники подпишет манифест, нами утверждённый, о конституции, то ведь этим исчерпываются все требования народа и Временного правительства. Переговори с Родзянко и покажи ему это письмо. Крепко тебя и Дюкки обнимаю. Твой дядя Павел». Под инициалами «Н.Н.» Павел Александрович упоминал адвоката Н.Н. Иванова.

Создание данного «Манифеста», говорит о том, что великий князь Павел не был, втянут в заговор против императора, наоборот, в отличие от многих членов императорской фамилии, всячески стремился сохранить престол за Николаем II. Хотя и стремился ограничить самодержавие, но по собственному мнению, только в благих целях.

Временное правительство Павел Александрович не принял и не спешил выразить свою покорность новой власти. Наоборот многие великие князья поступили прямо противоположно и сразу же официально поддержали Временное правительство.

При новом правительстве Павел Александрович продолжал жить в своём дворце в Царском Селе. Ольга Валериановна пыталась увезти мужа за границу, но получила отказ от Временного правительства на выезд из страны.

После захвата власти большевиками положение великих князей сильно осложнилось. 26 марта 1918 года в столичном издание «Красная газета», был опубликован декрет «Совета Комиссаров Петроградской трудовой Коммуны», о высылке в трехдневный срок из Петрограда всех бывших членов императорской династии, с правом свободного выбора места жительства в пределах Вологодской, Вятской и Пермской губерниях, до особого распоряжения. Причём великий князь Павел Александрович подлежал высылке в Вологду, а его младший сын князь Владимир Палей – в Вятку. Все члены династии должны были явиться в Чрезвычайную Комиссию по борьбе с контрреволюцией и спекуляцией за получением проездных свидетельств.

Ольге Валериановне стоило большого труда добиться от властей отсрочки высылки мужа по состоянию здоровья. Для этого ей пришлось добиться встречи с председателем Петроградской ЧК М.С. Урицким. Однако сына ей отстоять не удалось, и Владимир Палей был выслан из Петрограда.

18 июля 1918 года князь Владимир Павлович Палей был убит: сброшен в заброшенную шахту Новая Селимская в 18-ти километрах от города Алапаевска. Вместе с ним погибли: великая княгиня Елизавета Фёдоровна, бывшая опекунша Дмитрия Павловича, великий князь Сергей Михайлович, князья императорской крови Иоанн Константинович, Константин Константинович-Младший, Игорь Константинович, а также, управляющий делами великого князя Сергея Михайловича – Фёдор Семёнович Ремез и сестра Марфо-Мариинской обители Варвара Яковлева.

В августе 1918 года великий князь Павел Александрович был арестован большевиками и водворён в тюрьму в Петрограде. Его супруга княгиня Палей всячески пыталась спасти мужа, добиваясь его освобождения, но тщетно.

29 января 1919 года великий князь был переведён в Петропавловскую крепость, где уже находились его двоюродные братья – великие князья Дмитрий Константинович, Николай Михайлович и Георгий Михайлович. Все четверо были расстреляны рано утром следующего дня, в «порядке красного террора», в ответ на «злодейское убийство в Германии товарищей Розы Люксембург и Карла Либкнехта».

9 июля 1999 года посмертно, расстрелянные великие князья были реабилитированы Генеральной прокуратурой Российской Федерации.

Великий князь Александр Михайлович, тесть последнего князя Юсупова, избежавший участи многих Романовых в большевистской России, выехавший за границу и оставивший воспоминания, дал следующую характеристику Павлу Александровичу: «Дядя Павел, Великий Князь Павел Александрович был самым симпатичным из четырех дядей Царя, хотя и был несколько высокомерен – черта характера, заимствованная им у брата, Сергея, благодаря их близости. Он хорошо танцевал, пользовался успехом у женщин и был очень интересен в своём тёмно-зелёном, с серебром, доломане, малиновых рейтузах и ботиках Гродненского гусара. Беззаботная жизнь кавалерийского офицера его вполне удовлетворяла. Великий Князь Павел никогда не занимал ответственного поста. Его первая супруга – принцесса греческая – умерла в молодости, и во второй раз он женился на разведённой жене одного полковника, дважды нарушив традиции Царской Фамилии, так как Великиe Князья не могли жениться на особах неравнородных, то есть не принадлежавших к владетельным домам Европы, а женщины, состоявшие в разводе, не имели приезда ко двору. В виду этого он должен был покинуть пределы России и переселиться на неопределённое время в Париж. Мне, лично, думается, что Великий Князь Павел, встречаясь в своём вынужденном изгнании с выдающимися людьми, от этого только выиграл. Это отразилось на складе его характера, и обнаружило в нём человеческие черты, скрытые раньше под маской высокомерия. Во время мировой войны он командовал Гвардейским Kopпycoм на германском фронте, но на государственные дела никакого влияния не имел».

Ольга Валериановна, потеряв мужа и сына Владимира, до января 1919 года оставалась в столице. Позже ей удалось бежать из Петрограда в Финляндию. Потом княгиня Палей перебралась в Париж. В эмиграции она вела себя как член свергнутой династии. Выступала в прессе, делала политические заявления.

В 1920 году Ольга Валериановна в своём интервью, опубликованном в «Журналь де Женев» дала политическую оценку царствования Николая II, охарактеризовав последнего русского самодержца как слабого и безвольного правителя, находившегося под влиянием супруги, чьи советы довели Россию до катастрофы.

Во Франции в 1923 году княгиня опубликовала книгу воспоминаний о жизни в России, где очень тепло отзывалась об императорской семье и лично об императрице, отмечая её благосклонное к ней отношение. В воспоминаниях Ольга Палей много рассказывала о своем муже, стараясь создать для потомков образ Павла Александровича, как верного сторонника императора Николая II.

Умерла Ольга Валериановна 2 декабря 1929 года в столице Франции.

Сын великого князя и Ольги Валериановны, князь Владимир Палей, поручик гвардейского Гусарского полка, поэт, в марте 1918 года был сослан на Урал, и 18 июля того же года казнён под Алапаевском. Все остальные дети Павла Александровича от обоих браков спаслись и эмигрировали из России.

Великая княгиня Мария Павловна, в 1908—1914 годах состояла в браке с Вильгельмом Бернардотом, герцогом Зедерманландским, сыном короля Швеции Густава V, и проживала в Швеции. В 1913 году она оставила мужа и возвратилась в Россию. В следующем году брак был, официально расторгнут. В 1917 году Мария Павловна вновь вышла замуж за капитана лейб-гвардии 4-го стрелкового императорской фамилии полка князя Сергея Михайловича Путятина (1893 – 1966), и благодаря тому, что приняла фамилию мужа, благополучно выехала из страны.

Княжна Ирина Павловна Палей (1903 – 1991), уже в эмиграции, вышла замуж за князя императорской крови Фёдора Александровича, сына великого князя Александра Михайловича. Брак длился 13 лет. После развода Ирина Павловна вторично вышла замуж за французского барона Юбера де Монбризона.

Младшая дочь Павла Александровича – княжна Наталья Палей (1905 – 1981), в эмиграции работала манекенщицей, снималась в кино. Она дважды была замужем. Сначала за известным французским модельером Люсьеном Лелонгом, (1889 – 1959), а после, обосновавшись в Нью-Йорке, вышла замуж за известного бродвейского продюсера Джона Уилсона, (1899 – 1961). Она так же известна, как любовница немецкого писателя Эриха Ремарка.