Пол Дэниел Фрейли родился 27 апреля 1951 года в Бронксе и был средним из троих детей. У него есть сестра Нэнси, и брат Чарльз, гитарист. В молодости Фрейли состоял в уличной банде «The Duckies», участником которой также был Стивен Дюрен (более известный, как Блэки Лолесс, который позже стал фронтменом группы W.A.S.P.). У Фрейли была музыкальная семья, и когда в качестве подарка на Рождество в 1964 году он получил гитару, стал усиленно на ней заниматься. «Я никогда не ходил в музыкальную школу и никогда не брал уроков по игре на гитаре. Мои отец и мать играли на фортепиано, а брат с сестрой на фортепиано и акустической гитаре». Фрейли всегда был окружён музыкой. Он начал играть в 13 лет и его вдохновляли такие музыканты, как Джимми Хендрикс, Эрик Клептон, Led Zeppelin, The Rolling Stones, и The Who. Талантливый Пол играл песни Эрика Клэптона, но уже со своими гитарными партиями. Также он любил разбирать и собирать электрогитары, в будущем это помогло ему самостоятельно оснастить свои гитары дымовыми шашками и фейерверками, скрытыми в грифе.
Когда первая группа Пола, «Cathedral», стала давать концерты, его выгнали из школы, однако под влиянием семьи и своей подружки он вернулся в школу и успешно её окончил. После окончания школы, Фрейли сменил множество временных работ, работал почтальоном, доставщиком мебели, курьером.
Своё прозвище «Эйс» (Ace) — ас, туз — Пол получил от друзей, благодаря своему умению лихо обращаться с девушками. Они говорили: «Ты настоящий ас в этом деле», это прозвище закрепилось за ним на всю оставшуюся жизнь.
В январе 1973 года Эйс пришёл по объявлению (оно гласило «Ищем лид-гитариста с драйвом и яйцами»), устраиваемое Стэнли Айзеном (ритм гитара, вокал), Юджином Кляйном (бас-гитара, вокал) и Джорджем Крискуолой (барабаны, бэк-вокал). Группа уже успела прослушать немного гитаристов, которые, по их словам, «выучили пару аккордов и уже вообразили себя гениями гитары». В то время, как группа слушала какого-то гитариста, пришёл Эйс. Он был обут в два разных ботинка, (один красный, другой оранжевый), со странными усами, и невозмутимо, невзирая на то, что группа слушала другого гитариста, стал разогреваться. На все вопросы недоумённой группы Эйс отвечал крайне дерзко («своим странным голосом», как вспоминает Крисс), настолько дерзко, что Стэнли даже хотел избить его, но Джордж Крисскуола предложил Эйсу сыграть.
Группа осталась очень довольна игрой Эйса, и он был принят в группу (при условии, что он сбреет странные усы, что Фрейли сделал с крайней неохотой).
После этого участники группы решили изменить свои имена. Пол Фрейли превратился в «Космического Эйса», взяв своё старое школьное прозвище в качестве нового имени и скрылся в завесе образа таинственного инопланетного существа.
Эйс внёс большой вклад в оформление группы, именно он впервые нарисовал стилизованную надпись «KISS», и именно он предложил Полу Стэнли нарисовать себе звезду вокруг глаза.
В 1974 KISS выпустили свой первый одноимённый альбом. В период 1976—1980 у группы была крайне успешная карьера.
В 1976 году с Эйсом на одном из концертов произошёл несчастный случай: во время своего соло он отошёл назад, к усилителям, и наступил на незаземлённый провод. По его словам, он упал, перестав ощущать правую руку и с трудом поднялся, плохо соображая что происходит. Он не мог играть, но публика и участники группы стали его подбадривать «Давай, Эйс, ты можешь!», и каким-то образом ему удалось отыграть до конца. Эйс отделался сильным шоком и у него подгорели кончики пальцев. Впоследствии он называл этот случай одним из самых страшных в его жизни, но это происшествие вдохновило его на написание «Shock me», ставшей позже хитом и его фирменной песней.
Колоритный грим инопланетянина и дымящаяся гитара стали визитной карточкой Эйса. В 1978 году участники группы выпустили 4 сольных альбома, из которых альбом Эйса оказался самым успешным.
В 1981 году группа выпустила альбом «Music From The Elder», который стал провальным. Группа потеряла не только хорошую репутацию, но и Эйса, что стало для неё ударом. В 1982 был выпущен альбом «Creatures Of The Night», который был выдержан в традициях «KISS» и имел хороший звук, но сказалась инерция публики, и альбом остался непризнанным. Группа поначалу скрывала уход Эйса, и чтобы фанаты поверили, что Эйс всё ещё в группе, они выпустили клип песни «I Love It Loud», на которой присутствовал Эйс, однако затем, для тура «Creatures of The Night», взяли в качестве соло-гитариста Винсента Кузано.
В 1980-х Эйс вёл довольно-таки успешную сольную карьеру, основал группу «Frehley’s Comet» и выпустил несколько альбомов.
В 1995 году Эйс и Питер Крисс вернулись в группу. Теперь группа играла в составе Стэнли/Симмонс/Фрейли/Кулик/Сингер/Крисс, то есть 1 ритм-гитарист, 1 бас-гитарист, 2 соло-гитариста и 2 барабанщика. В таком составе был выпущен альбом «Carnival of Souls: The Final Session».
В 1996 году группа воссоединилась в оригинальном составе (Стэнли, Симмонс, Фрейли, Крисс), которые снова вернулись к своим образам «The Starchild», «The Demon», «The Space Ace» и «The Cat». Туры времени воссоединения были самыми успешными в истории группы и грандиозными по масштабу. В 1998 был выпущен альбом «Psycho Circus», ставший «платиновым».
В 2000-м году было объявлено о проведении прощального тура (Farewell Tour) и последующем прекращении деятельности «Kiss». Турне должно было начаться в марте 2000 года в Северной Америке, а к началу 2001 года Kiss пообещали приехать в Японию и Австралию. Однако после концерта 7 ноября в Чарльстоне стало ясно, что Крисс вновь покидает группу. В начале 2001 года было объявлено, что на место Питера Крисса будет вновь нанят Эрик Сингер. При этом Эрик будет одет и загримирован под Питера. В таком составе и было продолжено «Прощальное турне» по Японии и Австралии. 24 февраля 2002 года Kiss были приглашены выступить на закрытии Зимних Олимпийских игр в Солт-Лейк-Сити.
Как оказалось, это было последнее выступление Эйса Фрейли с группой. Он заявил, что если Kiss не хотят никак прощаться, то это будет его прощанием с Kiss. Пол Стэнли и Джин Симмонс поначалу не восприняли слов Фрейли всерьёз и всячески пытались вернуть его в группу, но Эйс был непреклонен. Kiss вновь оказались в затруднительном положении. В начале им пришлось заменить Питера Крисса на Эрика Сингера, теперь надо было думать, как поступить в случае с Фрейли. И решение было найдено довольно-таки скоро. На роль «Спейсмена» было решено взять уже давно сотрудничавшего с группой Томми Тайера (гитарист Black 'n' Blue, группы в 1980-х, продюсируемой Джином Симмонсом). Тайер до своего официального прихода в Kiss в качестве Spaceman’а был гитарным техником группы. Он внёс некоторый вклад в запись альбома «Psycho Circus». Помимо этого Томми принимал участие в кавер-группе Kiss, где как раз примерял на себя роль Эйса.
В 2000-х годах Эйс Фрейли продолжил сольную карьеру.
1 ноября 2011 года поступила в продажу автобиография Эйса «No Regrets».