Герой Советского Союза.
Командир эскадрильи 897-го истребительного авиационного полка 288-й истребительной авиационной дивизии 17-й воздушной армии 3-го Украинского фронта, капитан.
Родился 12 июля 1921 года в Смоленске в семье служащего. Русский. Член ВКП(б)/КПСС с 1943 года. В 1939 году окончил железнодорожную школу №29, аэроклуб. Работал в нём лётчиком-инструктором.
В 1940 году призван в ряды Красной Армии. В 1942 году окончил Сталинградскую военную авиационную школу пилотов. В боях Великой Отечественной войны с октября 1942 года. Воевал на 3-м Украинском фронте. К марту 1945 года командир эскадрильи 897-го истребительного авиационного полка капитан П.П. Каравай совершил 145 боевых вылетов, в 27 воздушных боях сбил 15 самолётов противника (один тараном).
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 18 августа 1945 года за мужество и героизм, проявленные в воздушных боях с немецко-фашистскими захватчиками капитану Павлу Петровичу Караваю присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда" (№ 6889).
Всего во время войны совершил 172 боевых вылета, в 35 воздушных боях сбил лично 16 и в группе 7 самолётов противника. После окончания Великой Отечественной войны продолжал службу в Военно-воздушных силах СССР. В 1956 году окончил Военно-воздушную академию. С 1973 года полковник П.П. Каравай - в запасе. Жил в Киеве. Скончался 5 февраля 2004 года. Похоронен на Лесном кладбище.
Награждён орденом Ленина, двумя орденами Красного Знамени, орденами Александра Невского, Отечественной войны 1-й и 2-й степени, двумя орденами Красной Звезды, медалями.