Tam adıyla Paulo Alexandre Rodrigues Fonseca 5 Mart 1973 tarihinde Nampula, Mozambik'te doğdu. Fonseca, 14 yıl profesyonel futbol oynadı, memleketi FC Barreirense ile üçüncü ligde başladı. Futbol kariyerinin ardından Fonseca, antrenörlük kariyerine 2005 yılında Portekiz'in Odivelas takımında başladı. Daha sonra 2006 yılında Pinhalnovense takımının teknik direktörü oldu. 2007 yılında Aves takımının başına geçti ve takımıyla üst lige yükselmeyi başardı.
2011 yılında Paços de Ferreira takımının teknik direktörü oldu ve takımıyla büyük bir başarı elde etti. Paços de Ferreira'yi Portekiz Premier Ligine çıkaran Fonseca, takımıyla birlikte 2012-2013 sezonunda ligi üçüncü sırada tamamladı ve UEFA Şampiyonlar Ligi'ne katılma hakkı kazandı. Bu başarının ardından 2013 yılında Porto takımının başına geçti. Porto ile Portekiz Kupası'nı kazandı ve takımını UEFA Şampiyonlar Ligi'nde çeyrek finale taşıdı.
Daha sonra 2016 yılında İtalyan kulübü AS Roma'nın teknik direktörlüğüne getirildi. Roma ile Serie A'da başarılı bir sezon geçirdi ve takımıyla ikinci sırayı elde etti. Ayrıca Roma'yı UEFA Şampiyonlar Ligi'nde çeyrek finale taşıdı.
Son olarak 2021-2022 sezonunda İngiliz kulübü Tottenham Hotspur'un teknik direktörlüğüne atandı. Ancak, 2022 yılında Tottenham ile yaşanan başarısız sonuçlar nedeniyle görevinden ayrıldı.
