Paulina Vega adalah anak dari kardiologis Rodolfo Vega Llamas dan Laura Dieppa, dan cucu dari penyanyi legendaris Kolombia, Gastón Vega. Ia juga cucu dari Miss Atlántico 1953, Elvira Susana Castillo Gómez. Vega menghadiri sekolah menengah di Sekolah Jerman Barranquilla dan Colegio Karl C. Parrish keduanya di Barranquilla, tetapi menyelesaikan sekolah menengah di Sekolah Andino-Deutsche Schule di Bogotá.
Paulina Vega mewakili Kolombia pada Miss Universe 2014 di mana ia kemudian dinobatkan sebagai pemenang menggantikan Miss Universe 2013, Gabriela Isler dari Venezuela[1]
Ia menggunakan mahkota baru yang diproduksi oleh perusahaan permata basis Ceko, Diamonds International Corporation. Pada Malam Final, ia berhasil mengalahkan empat kontestan lainnya dari Amerika Serikat, Ukraina, Belanda dan Jamaika.[2]