Thượng tướng Phạm Quý Ngọ sinh ngày 24/12/1954 tại xã Đông Cường, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình. Ông từng theo học và tốt nghiệp ĐH Cảnh sát nhân dân, được kết nạp vào Đảng Cộng sản Việt Nam ngày 19/4/1980.
Thượng tướng Phạm Quý Ngọ.
Thượng tướng Phạm Quý Ngọ giữ chức vụ Ủy viên Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam khóa XI, Thứ trưởng Bộ Công an. Ông Ngọ là Trưởng ban chuyên án điều tra các sai phạm tại Vinalines (Tổng công ty Hàng hải Việt Nam).
Trước khi về công tác tại Bộ Công an, ông từng giữ chức Bí thư Đảng ủy, Giám đốc Công an tỉnh Thái Bình, hàm Đại tá.
Ngày 14/2/2006, ông được bổ nhiệm làm Phó Tổng cục trưởng Tổng cục Cảnh sát nhân dân, hàm Thiếu tướng.
Ngày 11/7/2006, ông được bổ nhiệm kiêm chức Thủ trưởng Cơ quan Cảnh sát điều tra, thay Thiếu tướng Cao Ngọc Oánh.
Ngày 28/1/2008, ông giư chức vụ Tổng cục trưởng Tổng cục Cảnh sát nhân dân, Bộ Công an. Trên cương vị này, ông giữ vai trò Chủ tịch Hội nghị Cảnh sát các nước ASEAN lần thứ 29 (ASEANAPOL-29) diễn ra từ 13 đến 15/5 /2009 tại Hà Nội.
Từ ngày 1/1/2010, ông được chuyển sang làm Tổng Cục trưởng Tổng Cục Cảnh sát Phòng chống Tội phạm. Ngày 12/08/2010, được Thủ tướng Chính phủ bổ nhiệm chức vụ Thứ trưởng Bộ Công an.
Ngày 18/1/2011, ông được bầu làm Ủy viên Chính thức Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa XI.
Ngày 22/7/2013, ông được thăng hàm Thượng tướng.
Trong suốt quãng thời gian hoạt động chính trị của mình, ông Ngọ được nhiều người biết đến khi xử lý biến động ở Thái Bình năm 1997, giám sát vụ Tiên Lãng, Hải Phòng và gần đây nhất, ông Ngọ đóng vai trò là Trưởng ban chuyên án điều tra các sai phạm tại Tổng Công ty Hàng hải Việt Nam - Vinalines.