Orndorff 1983 végén szerződött a World Wrestling Federationhöz, és 1984 januárjában debütált, menedzsere pedig “Rowdy” Roddy Piper volt. Piper a “Mr. Wonderful” becenevet adta Paul Orndorffnak, amit azóta is használ. Orndorff Salvatore Bellomo ellen debütált a WWF-ben azon az estén, amikor Hulk Hogan legyőzte az Iron Sheiket a WWF Nehézsúlyú világbajnoki címért és “megszületett a Hulkamánia”, 1984. január 23-án a Madison Square Gardenben. Orndorff lett az egyik első, aki a világbajnoki címért szállt harcba, és kevesebb mint egy hónappal a debütálása után egyenesen a főmérkőzésre lőtt. Hogan elintézte a kihívót és továbbállt, míg Orndorff különböző ellenfelekkel küzdött, köztük az Interkontinentális bajnok Tito Santanával. Amikor Piper megtámadta Jimmy Snukát a Piper’s Pit forgatásán, Orndorff (valamint Bob Orton, Jr.) segített a Rowdy One-nak a harcokban. Orndorff és Piper gyakran került szembe Snukával és “The Tonga Kid”-del tag team versenyben.
1984 vége felé Roddy Piper Cyndi Lauper elleni támadása (kayfabe) Orndorffot és Pipert ütközőpályára állította Hulk Hogan és Mr. T. Hogan és Piper viszálya azt is jelentette, hogy Orndorff visszakerült a főmérkőzések közé; legyőzte Tony Atlas-t a The War to Settle the Score-on, majd szerepet kapott a főmérkőzésen. A The War to Settle the Score következményei vezettek a WrestleMania létrehozásához, ahol Hogan és Mr. T (Jimmy Snuka támogatásával) megmérkőzött “Rowdy” Roddy Piper és Paul Orndorff ellen a főmérkőzésen. Orton beavatkozása a mérkőzés végén visszafelé sült el, amikor véletlenül megütötte Orndorffot a gipsszel a karján, így Hogan le tudta gyűrni Orndorffot, és megnyerte a mérkőzést a csapatának. Orndorffot hibáztatva a vereségért, Piper és Orton megtámadta őt a Saturday Night’s Main Event első epizódjában. Később az este folyamán Orndorff a ringbe rohant, hogy kiegyenlítse az oldalakat, amikor Piper és Orton éppen Hulk Hogan dupla csapatára készült. Megszilárdította babyface státuszát azzal, hogy nem sokkal később nyilvánosan kirúgta menedzserét, Bobby Heenant.
Orndorff és Hogan elkezdett összeállni, hogy viszálykodjanak Piperrel és Ortonnal, és országszerte szembeszálltak velük tag team versenyeken. Orndorff viszálya Piperrel és Ortonnal tovább tombolt, miközben Hogan elkezdte megvédeni a címét más versenyzőkkel szemben; Orndorff mind Ortonnal, mind Piperrel szembenézett egyéni versenyben, általában döntő eredmény nélkül. Miután kirúgta Bobby Heenant, mint menedzserét, az Agy 25 000 dolláros vérdíjat tűzött ki Orndorffra, amelyet bárkinek ki lehetett fizetni, aki megsebesíti őt. Amikor ez senkinek sem sikerült, Heenan 50 000 dollárra emelte a vérdíjat. Az egyik első ember, aki megpróbálta érvényesíteni az új, magasabb jutalmat, maga Roddy Piper volt, de a mérkőzéseik annyira elfajultak, hogy Bruno Sammartinót nevezték ki különleges bírónak a béke fenntartásának reményében. Ahelyett, hogy fenntartotta volna a békét, Sammartino Orton és Piper célpontjává vált, ami Orndorff és Sammartino összefogásához vezetett. Orndorff a Piperrel és Ortonnal vívott küzdelmei során különböző ellenfelekkel állt össze, köztük André the Giant-tel. 1986 februárjában Bobby Heenan egy Hulk Hogan és Don Muraco közötti mérkőzést használt fel arra, hogy King Kong Bundy megtámadja Hogant, ezzel előkészítve a WrestleMania 2 mérkőzésüket. Míg Hogan Bundy ellen küzdött, Orndorff Don Muraco ellen küzdött egy mérkőzésen, ami dupla számolással végződött.
Orndorff frusztrációját tovább szította Adrian Adonis, aki minden alkalmat megragadott, hogy kigúnyolja Orndorffot (többek között “Hulk Jr.”-ként hivatkozott rá), mondván, hogy elpuhult a Hogannel való együttműködés miatt. Adonis folyamatosan irritálta Orndorffot, egészen odáig ment, hogy kihívta Paul Orndorffot, hogy bizonyítsa be, mennyire szoros a kapcsolata Hulk Hogannal. Egy Hulk Hogannal folytatott televíziós telefonbeszélgetés során Orndorff azt a választ kapta, hogy Hogan túlságosan elfoglalt az edzéssel ahhoz, hogy a telefonhoz jöjjön, ami Orndorffot a végsőkig bosszantotta. A következő alkalommal, amikor Hogan és Orndorff összeálltak, a Moondogs ellen, Orndorff a mérkőzés nagy részét egyedül birkózta végig, hogy Hogan háttérbe szorítsa, és megszerezte a győztes pin-t. A következő héten egy tag mérkőzésen, ahol Hogan és Orndorff a Big John Studd és King Kong Bundy masszív duójával állt szemben, Hogan és Orndorff véletlenül összeütközött, és Hogan leütötte Orndorffot a kötényről. Amikor Studd és Bundy elkezdett Hogan ellen dupla csapatot alkotni, Orndorff nem segített; úgy tűnt, hogy az ütközésben megsérült a szeme. Csak akkor lépett vissza Orndorff a ringbe, hogy visszavágjon Studdnak és Bundynak, amikor Studd és Bundy kompromittált helyzetbe hozta Hogant. Orndorff ezután talpra segítette Hogant, majd a levegőbe emelte a kezét, és egy clothesline-t adott Hogannek, amit egy piledriver követett.
Orndorff hamarosan újra összeállt Bobby Heenan menedzserrel, és ismét összeveszett Hulk Hogannal, többek között egy emlékezetes szabadtéri mérkőzésen Torontóban, amely becslések szerint 76.000 rajongót vonzott. Egy sor tiszta eredmény nélküli mérkőzés után úgy döntöttek, hogy Hogan és Orndorff egy acélketrec mérkőzésen csap össze a szombat esti Main Eventben. A ketrecmeccsen Orndorff és Hogan egyszerre mászott át a ketrec tetején és ért le a padlóra. A felvételek megtekintése után úgy döntöttek, hogy a mérkőzés döntetlen, és a mérkőzést újrakezdték. Miután a mérkőzés újraindult, Hogan könnyedén kilépett a ketrecből, és egy lábdobást követően megnyerte a mérkőzést, véget vetve a viszályuknak. Fél évig tartó viszályuk a profi pankráció történetének egyik legjelentősebb (és legjövedelmezőbb) viszálya.
A Hogan viszály alatt Orndorff súlyemelési balesetben súlyosan megsérült a jobb karja. Mivel épp a Hogan elleni nagy pénzes meccs közepén volt, nem akart szabadságot kivenni, hogy megműttesse magát a megfelelő kezeléshez, helyette inkább úgy döntött, hogy folytatja a birkózást. Miután a Hogannel közös program véget ért, Orndorff néhány hónapig csökkentett munkarendben dolgozott, mielőtt a sérülés miatt kénytelen volt szabadságra menni. Amíg Orndorff távol volt a WWF-től, Bobby Heenan egy új embert, “Ravishing” Rick Rude-ot hozott a Heenan családba Orndorff helyére. Orndorff kifejezetten azért tért vissza a ringbe, hogy kirúgja Bobby Heenant és viszálykodjon Rick Rude-dal. Orndorff Oliver Humperdinket fogadta menedzsernek a Rude és Heenan elleni harcban. Orndorff utolsó “nagy” fellépése az első Survivor Series-en volt 1987. november 26-án, ahol Hulk Hogan, Bam Bam Bigelow, Ken Patera és Don Muraco oldalán összeállt Andre the Giant, a One Man Gang, King Kong Bundy, Rick Rude és Butch Reed ellen. A mérkőzés elején Rude egy roll-up-al kiejtette Orndorffot.
A súlyemelős sérülés és az a tény, hogy Orndorffot soha nem műtötték meg a sérülés kijavítására, a jobb karja láthatóan kisebb és kevésbé izmos, mint a bal.
Paul Orndorff 1988 nagyon korán visszavonult a karja sérülése miatt és a Fayetteville-i bowlingpálya vezetésére koncentrált. A sporttól való távolléte alatt valóban úgy hírlett, hogy meghalt; a történet több újságban is megjelent. A kihagyás oka a kar/nyak sérülése volt, amelyet a Hogan viszály során szenvedett el, és túl sokáig nem kezelték. A pihenőidő alatt Orndorff felépült, és elkezdett edzeni, helyreállítva azt a fizikumot, ami miatt a “Mr. Wonderful” becenevet kapta. Az egyetlen különbség az volt, hogy a jobb karja észrevehetően kisebb és gyengébb volt egy nyaksérülés miatt, amely idegkárosodást okozott, és végül a jobb bicepszének elsorvadását okozta.
1990-ben Orndorff visszatért a küzdőtérre, és egy sor mérkőzést birkózott Kerry Von Erich ellen a független körökben. 1990 tavaszán Orndorff leszerződött a World Championship Wrestlinghez, ahol a “Dudes with Attitudes” nevű csoport tagjaként debütált, amely saját magából, Stingből, Lex Lugerből, Junkyard Dogból és a Steiner Brothersből állt. A Dudes támogatta Stinget a Four Horsemen elleni harcában. A Clash of the Champions XI-en Orndorff legyőzte Arn Andersont, majd az 1990-es Great American Bash-en Orndorff összeállt a Junkyard Doggal és El Gigantéval, hogy diszkvalifikációval legyőzzék Arn Andersont, Barry Windhamet és Sid Vicious-t. A Clash of the Champions XI-en Orndorff legyőzte Arn Andersont, Barry Windhamet és Sid Vicust. Orndorff 1990 őszéig maradt a WCW-nél.
Orndorff 1992 végén tért vissza a WCW-hez. 1993 januárjában megmérkőzött Cactus Jackkel, a győztes Harley Race menedzser által kiválasztott helyettesítője volt a sérült Rick Rude-nak a Clash of the Champions-on. Race asszisztált Orndorffnak a mérkőzésen, és hamarosan Vader is csatlakozott a Cactus Jack elleni támadáshoz. A mérkőzés után Race kijelentette, hogy Paul Orndorff az ő kiválasztottja. Orndorffot egy ezt követő Thunderdome mérkőzésen Cactus Jack legyőzte; a kettőjük között heves viszály alakult ki, beleértve egy Falls Count Anywhere mérkőzést a SuperBrawl III-on, amelyet Cactus Jack nyert meg.
Miután a Cactus elleni viszály lehűlt, “Mr. Wonderful” célba vette a megüresedett WCW World Television Championshipet. Orndorff feliratkozott egy 16 fős tornára, ahol legyőzte 2 Cold Scorpio-t, Cactus Jack-et, Johnny B. Badd-et, majd Erik Watts-ot a döntőben, hogy megnyerje első WCW bajnoki címét. Orndorff, a TV-bajnok és Rick Rude, az USA-bajnok kezdett rendszeresen csapatot alkotni, többek között a Slamboree-n PPV győzelmet arattak Dustin Rhodes és Kensuke Sasaki felett. Ez idő alatt Orndorff többek között Ron Simmons és Marcus Alexander Bagwell kihívóit is visszaverte, és minden eszközzel megtartotta Televíziós címét. Orndorff ellentmondásos módon legyőzte Bagwellt, a pinfall során a második kötelet használta a szorításhoz. Később ők ketten a WCW World Tag Team címért vívtak viszályt. Orndorff TV-világbajnoki címe alatt egy diszkvalifikációs vereséget is elszenvedett Johnny B Badd ellen, miután Maxx Payne erőszakosan közbelépett. Ez vezetett egy rövid hatfős tag team szövetséghez Orndorff, Payne és Chris Benoit között. 1993. augusztus 18-án Orndorff szerencséje elfogyott, mivel Ricky Steamboat megnyerte a címet a Clash of the Champions XXIV. versenyen. Miután 1993 őszén és telén végig sikertelenül hívta ki Ricky Steamboatot, itt volt az ideje a váltásnak.
Miután Orndorff visszavonult, elkezdte vezetni a WCW Power Plantet, ahol több pankrátort edzett, köztük a Natural Born Thrillereket. Ez idő alatt volt egy rövid képernyős szerepe az Old Age Outlaws-ban Terry Funkkal, Arn Andersonnal és Larry Zbyszko-val, hogy viszálykodjanak az nWo utolsó WCW inkarnációjával.
2005. február 3-án Orndorffot bejelentették, mint a WWE Hall of Fame 2005-ös osztályának egyik beiktatottját. Április 2-án a kaliforniai Los Angelesben található Universal Amphitheatre-ben iktatta be Bobby “The Brain” Heenan. Később az este folyamán, Hulk Hogan beiktatásakor Orndorff láthatóan nem tapsolt, amikor Hogan feljött a színpadra.