De 1999 à 2002, Paul Brousse est inscrit au Pôle Espoirs de Poitiers. Il connait sa première sélection en équipe nationale de France juniors pour le Trofeo Karlsberg en . En 2003, il intègre l'UC Châteauroux en 2003[1].
À l'issue de la saison 2011, il met un terme à sa carrière sportive. Fondateur de la société VéloPerformance et désormais titulaire d'un Brevet d'État d'Éducteur Sportif, il devient directeur sportif au sein de l'équipe féminine Vienne Futuroscope, fonction qu'il quitte en fin d'année 2015[3].
Depuis 2022, il est consultant pour France Télévisions lors du Tour de France Femmes. Il rejoint les commentateurs, Nicolas Geay et Laurent Jalabert, avant le départ et après l'arrivée pour analyser l'étape du jour. Durant la course, il est consultant auprès du réalisateur TV pour aider à choisir les images importantes pour comprendre la course, comme le fait Ronan Pensec lors du Tour Hommes.