Paul-Antoine Bénos-Djian découvre la scène à l’âge de 10 ans. Il se forme successivement au Conservatoire de Montpellier, au Centre de Musique Baroque de Versailles, puis il est admis à l’unanimité au Conservatoire National Supérieur de Paris. Il est Lauréat HSBC 2017 au Festival d’Aix-en-Provence, il a remporté le prix Grand-Avignon lors de la première édition du Concours Jeunes Espoirs de l’Opéra d’Avignon, et s’est vu décerner en 2022 le Prix Gabriel Dussurget du Festival d’Aix en Provence.
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Il a chanté Farnace dans Mitridate avec Marc Minkowski et Les Musiciens du Louvre au Palau Les Artes Reina Sofia à Valence; Ottone dans Agrippina de Haendel à Halle et Marte dans La Divisione del Mondo de Legrenzi à l’Opéra Royal de Versailles, tous deux avec Christophe Rousset et les Talens Lyriques; Unulfo dans Rodelinda au Théâtre des Champs-Élysées avec Emmanuelle Haïm et Le Concert d’Astrée; le rôle-titre de Rinaldo à l’Opéra de Rennes; La Voce di Dio dans Il Primo Omicidio de Scarlatti au festival de Salzburg avec Philippe Jaroussky; Tolomeo dans Giulio Cesare avec l’English Touring Opera et Nireno dans Giulio Cesare pour Opera North; le rôle-titre de San Giovanni Battista de Stradella avec Le Banquet Céleste et Damien Guillon; Clerio Moro dans Erismena de Cavalli avec Leonardo Garcia Alarcón.
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Plus récemment, il a fait ses débuts à la Scala de Milan dans le rôle de Didymus dans Theodora de Haendel dirigé par Maxime Emalyanychev et aux côtés de Lisette Oropesa, Joyce DiDonato et Michael Spyres, A Moscou au Bolchoï , il interpretele rôle de Polinesso dans Ariodante, sous la direction de Gianluca Capuano. Il incarne Ottone dans L’Incoronazione di Poppea pour le Festival d’Aix-en-Provence, Nireno dans Giulio Cesare au Théâtre des Champs-Elysées, mais aussi le rôle-titre de Giulio Cesare au Festival International de Beaune; le rôle-titre de San Filippo Neri avec Thibault Noally au Festival de La Chaise-Dieu. Lors de la saison 22-23, Paul-Antoine interprète les rôles d’Oberon dans A Midsummer's Night Dream de Britten mis en scène par Robert Carsen; Athamas dans Semele de Haendel par Barrie Kosky; et retrouve le rôle de Farnace dans Mitridate de Mozart pour ses débuts au Staatsoper de Berlin. Il incarne également Gandarte dans Poro de Haendel à l’Opera Royal de Versailles, ainsi que Alessandro dans Tolomeo, Rè d'Egitto de Haendel au Teatro Real de Madrid et à l’Elbphilarmonie de Hamburg.

En 2023-2024, on le retrouve notamment dans le rôle d’Ottone successivement à Rennes, Versailles, et l’Opera de Cologne; le rôle-titre de Mitridate Eupatore de Scarlatti au Concertgebouw d’Amsterdam avec Thibault Noally; le rôle d’Ulisse dans Polifemo de Porpora à l’Opera National du Rhin avec Emmanuelle Haïm; le rôle de Demetrio dans Berenice de Haendel, au Theatre des Champs Elysées et au Teatro Real de Madrid avec Francesco Corti. Il interpréte également le Messie de Haendel aux cotés de Laurence Equilbey au Palau de la Musica de Barcelone, au Capitole de Toulouse et à la Seine Musicale; la Passion selon Saint Matthieu de Bach à Rennes sous la direction de Damien Guillon; un récital Bach à Bozar Bruxelles avec Olivier Spilmont. Il est l’Umana Fragilità dans Il ritorno d’Ulisse lors de la dernière édition du Festival d’Aix-en-Provence.

Sensible a la diversité des répertoires, il se distingue dans l’oratorio (Passion selon Saint-Jean de Bach, Madrigaux de Monteverdi, Royal Odes de Purcell, Stabat Mater de Scarlatti aux cotés de Vincent Dumestre, Bertrand Cuiller, Benoit Haller, Sebastien Daucé, Geoffroy Jourdain notamment) et se produit également en récital dans le repertoire du lied et de la mélodie avec ses partenaires pianiste Lucie Sansen, Bianca Chillemi, Sarah Ristorcelli. Dans le répertoire contemporain, il crée des oeuvres de Gerard Pesson, Philippe Raynaud et chante dans la pièce La Nuit des Rois de Shakespeare, mise en scène par Thomas Ostermeier à la Comédie Francaise.

Lors de cette saison 2024-2025, il reprend le rôle de Ulisse dans Polifemo à Lille et Versailles; Il incarne Trasimede dans La Merope de Domènec Terradellas au Staatoper Berlin, au Liceu de Barcelone et au Teatro Real de Madrid sous la direction de Francesco Corti, mais aussi Maria Cleofe dans La Resurrezione de Haendel à Rennes et Tourcoing; Nathanael dans Serpentes Ignei in Deserto de Johann Adolph Hasse à la Philarmonie de  Berlin; ou encore le rôle-titre de Tamerlano à Freiburg, Berlin, Barcelone et Madrid.
A Paraître au printemps 2025, son premier récital discographique Purcell avec Le Consort gravé pour le label Harmonia Mundi.