Nato a Pistoia il 13 novembre 1937, Ugo Pagliai frequenta il teatro da piccolo. Nella città natale comincia la sua esperienza come attore. Nel 1958 si iscrive all'Accademia Nazionale d'Arte Drammatica. Lo vediamo impegnato in film per la TV come "Il Conte di Montecristo", di Edmo Fenoglio.
Dal 1979 lavora accanto a Paola Gassman in teatro. Tra i titoli più importanti, ha interpretato: "Il gatto in tasca" di Feydeau, "Il bugiardo" di Goldoni, "Liolà" di Pirandello, "Il piacere dell'onestà" e "L'uomo, la bestia e la virtù" di Pirandello, nel 2000 veste i panni di Giobbe nell'omonimo testo di Carol Woityla, film di cui è anche regista per la rassegna di San Miniato, "Scene da un matrimonio" di Italo Svevo, "Il padre " di Strindberg, "Ma non è una cosa seria" di Pirandello, "Sogno di una notte di mezza estate" di Shakespeare, "Spirito allegro" di Coward e "Ifigenia in Aulide" di Euripide, "Vita col Padre" di Crouse e "Elena" di Euripide, "Harvey" di Mary Chase, "Bugie sincere" di Vittorio Gassman, "Una donna di casa" di Vitaliano Brancati. Nel 1988 è stato insignito del premio speciale "Flaiano" come interprete teatrale.