В НХЛ Дацюк играл за «Детройт Ред Уингз» с 2001 по 2016 год. За это время он набрал 918 (314+604) очков.
В составе «Детройта» Павел стал двукратным обладателем Кубка Стэнли в составе «Ред Уингз» (2002, 2008). Три сезона подряд (2007–2010) Дацюк получал приз лучшего оборонительного нападающего лиги и четыре сезона подряд (2006-2009) «Леди Бинг Трофи» за джентльменское поведение на льду.
В составе сборной России Дацюк выиграл Олимпиаду-2018 и бронзу Солт-Лейк-Сити в 2002 году. В КХЛ на счету Павла победа в Кубке Гагарина в составе СКА в сезоне-2016/2017.