Paul-Émile Dulieux naît en France, où il poursuit des études d’ingénieur minier. Il arrive au Québec vers 1907 et enseigne la géologie à l’école Polytechnique. Il travaille avec Joseph Obalski et fonde le Laboratoire des mines de la province. En 1908, il participe à une expédition de Peter McKenzie au lac Chibougamau. Il retourne vivre en France pendant la Première Guerre mondiale, où il sert à titre d’officier.