Pavel Klhůfek se narodil ve Zlíně, kde také s hokejem začínal. Mezi tuzemskou elitou však debutoval v dresu pražské Slavie, kam přišel v létě 2009 právě z Valašska. Premiérový zápas v nejvyšší soutěži odehrál 15. února 2011 doma s Třincem. O dva zápasy a pět dní později v závěrečném kole základní části poprvé skóroval, když ve třinácté minutě otevíral střelecký účet vítězného utkání na ledě brněnské Komety.
V době působení ve Slavii vypomáhal rovněž v prvoligových týmech Berouna a Havlíčkova Brodu. V létě 2015 po krátké anabázi ve Znojmě zamířil na Slovensko a dva roky hájil barvy Zvolenu. V obou sezónách se v součtu základní části a play-off vešel do TOP 15 kanadského bodování. Ročník 2015/2016 zakončil se 46 body za 21 gólů a 25 asistencí na třinácté příčce, o rok později si polepšil na 25 přesných zásahů a 31 přihrávek, což znamenalo sedmou pozici.
Během letní přestávky před ročníkem 2017/2018 se Pavel Klhůfek vrátil na rodnou hroudu. V dresu zlínských Beranů se mu povedlo zejména předkolo Generali play-off, v němž se trefil do sítě Olomouce třikrát, ale k postupu týmu do čtvrtfinále to nestačilo.
Sezóna Klub Z G A B TM 2006-07 HC Zlín - dor. (E) 7 1 1 2 0 2007-08 HC Zlín - dor. (E) 30 7 6 13 45 HC Zlín - dor. (E, p-o) 7 2 2 4 4 2008-09 HC Zlín - jun. (E) 35 5 10 15 14 HC Zlín - jun. (E, p-o) 5 1 4 5 8 2009-10 HC Slavia Praha - jun. (E) 45 12 10 22 66 HC Slavia Praha - jun. (E, p-o) 9 3 2 5 6 2010-11 HC Slavia Praha (E) 3 1 0 1 0 HC Slavia Praha (E, p-o) 4 0 0 0 0 HC Berounští Medvědi (1. liga) 2 0 0 0 0 HC Slavia Praha - jun. (E) 46 22 29 51 45 HC Slavia Praha - jun. (E, p-o) 5 2 4 6 4 2011-12 HC Berounští Medvědi (1. liga) 36 6 10 16 10 HC Berounští Medvědi (1. liga, p-out) 6 1 4 5 2 HC Berounští Medvědi (1. liga, baráž) 4 0 2 2 0 HC Slavia Praha - jun. (E) 11 6 7 13 12 HC Slavia Praha - jun. (E, p-o) 1 0 0 0 2 2012-13 HC Slavia Praha (E) 27 3 4 7 33 HC Berounští Medvědi (1. liga) 27 5 15 20 28 HC Slavia Praha - jun. (E) 2 1 1 2 0 2013-14 HC Slavia Praha (E) 48 7 7 14 16 HC Slavia Praha (E, p-o) 5 1 0 1 0 HC Berounští Medvědi (1. liga) 3 1 0 1 2 2014-15 HC Slavia Praha (E) 24 1 4 5 14 HC Rebel Havlíčkův Brod (1. liga) 4 0 0 0 8 Orli Znojmo (EBEL) 10 0 2 2 2 Orli Znojmo (EBEL, p-o) 1 0 0 0 0 2015-16 HKM Zvolen (SVK) 55 19 25 44 38 HKM Zvolen (SVK, p-o) 12 2 0 2 8 2016-17 HKM Zvolen (SVK) 55 23 29 52 83 HKM Zvolen (SVK, p-o) 4 2 2 4 4 2017-18 Aukro Berani Zlín (E) 40 1 4 5 14 Aukro Berani Zlín (E, p-o) 4 3 1 4 0 2018-19 Piráti Chomutov (E) 45 9 7 16 14 Piráti Chomutov (E, p-out) 4 0 0 0 2 Piráti Chomutov (baráž) 12 6 7 13 2 Celkem za Chomutov 61 15 14 29 18 Celkem v extralize 204 26 27 53 120