Trung tướng Phạm Trường Sơn sinh năm 1967, quê Hà Tĩnh. Ông được Thủ tướng Chính phủ bổ nhiệm giữ chức Phó Tổng tham mưu trưởng QĐND Việt Nam vào tháng 8/2022.
Ông là Đại biểu Quốc hội khóa XV - Đoàn Thừa Thiên Huế.
- 7/1985 - 10/1988: Nhập ngũ vào Trường dự bị bay Không quân; đi học lái máy bay quân sự tại Kracnodar (Liên Xô cũ).
- 11/1988 - 8/2003: Trung úy, Thượng úy, Đại úy, Thiếu tá; Phi công quân sự Phi đội 1; Biên đội trưởng Phi đội 1, Phi đội 2; Phó Phi đội trưởng Phi đội 2, Trung đoàn 937, Sư đoàn 370, Quân chủng Phòng không-Không quân.
- 9/2003 - 10/2008: Trung tá, Phó Bí thư Chi bộ, Phi đội trưởng Phi đội 2, Trung đoàn 937, Sư đoàn 370, Quân chủng Phòng không-Không quân; Học viên đào tạo chỉ huy tham mưu không quân cấp Chiến thuật-Chiến dịch của Học viện Phòng không-Không quân (9/2003 - 7/2006).
- 11/2008 - 3/2011: Thượng tá, Phó Trung đoàn trưởng kiêm Tham mưu trưởng, Trung đoàn trưởng; Ủy viên Thường vụ Đảng ủy, Phó Bí thư Đảng ủy Trung đoàn 937, Sư đoàn 370, Quân chủng Phòng không-Không quân.
- 4/2011 -11/2018: Thượng tá, Đại tá; Phó Sư đoàn trưởng kiêm Tham mưu trưởng, Sư đoàn trưởng; Ủy viên Thường vụ Đảng ủy, Phó Bí thư Đảng ủy Sư đoàn 370; Đảng ủy viên Đảng ủy Quân chủng Phòng không-Không quân.
- 12/2018 - 11/2019: Đại tá, Phó Tham mưu trưởng Quân chủng, Đảng ủy viên Đảng ủy Quân chủng Phòng không-Không quân, Đảng ủy viên Đảng ủy Bộ Tham mưu Quân chủng.
- 12/2019: Ông được Thủ tướng Chính phủ bổ nhiệm Phó Tư lệnh Quân chủng Phòng không-Không quân, đồng thời được Chủ tịch nước phong quân hàm Thiếu tướng.
- 12/2019 - tháng 8/2022: Thiếu tướng, Đảng ủy viên Đảng ủy Quân chủng, Phó Tư lệnh Quân chủng Phòng không-Không quân, Bộ Quốc phòng.
- Tháng 8/2022 đến nay: Phó Tổng tham mưu trưởng QĐND Việt Nam.
Tổng Tham mưu trưởng QĐND Việt Nam hiện nay là Thượng tướng Nguyễn Tân Cương; có 6 Phó Tổng tham mưu trưởng, gồm: Thượng tướng Huỳnh Chiến Thắng, Thượng tướng Phùng Sĩ Tấn, Thượng tướng Nguyễn Văn Nghĩa, Trung tướng Nguyễn Trọng Bình, Trung tướng Nguyễn Doãn Anh, Trung tướng Phạm Trường Sơn.