Il est fils de Marco Ottoboni,chancelier de larépublique de Venise et appartient à une famille noble de cette ville. Pour son éducation le futur pape profite de tout ce que sa richesse et sa position sociale peuvent lui apporter. Après des études brillantes à l'université de Padoue, où en1627, il obtient ledoctorat en droitcanon etdroit civil, il se rend àRome, sous lepontificat d'UrbainVIII (1623-1644) et est fait gouverneur de Terni, Rieti et Spolète. Pendant quatorze ans il sert comme auditeur au Tribunal de la Rote.
Fils de bonne famille, il est faitcardinal à la demande de larépublique de Venise parInnocentX le, puis reçoit l'évêché de Brescia, en territoire vénitien, où il vit paisiblement. Il devient cardinal dataire sousClémentIX. Presque octogénaire, il est élu pape mais ne règne que quinze mois pendant lesquels il se passe peu de choses.LouisXIV qui se trouvait alors en difficulté voulut profiter des dispositions conciliantes du nouveau pontife, qu'il a contribué à faire élire, et pour se le rendre favorable lui restitueAvignon qu'il a fait occuper, en même temps qu'il renonçait au droit d'asile dont l'ambassade française avait trop longtemps abusé. Ces concessions n'empêchent pas le Pape le de déclarer nulle et non avenue la Déclaration de1682 concernant lesprivilèges gallicans. La même année, il fait en personne cardinalToussaint de Forbin-Janson accompagné du futurcardinal de Fleury, principal ministre de Louis XV (1726-1743).
Par de larges subventions, il aida Venise, sa ville natale, à lutter contre lesTurcs, envoyant à son aide sept galères et deux mille hommes d'infanterie. Il achète pour labibliothèque du Vatican des livres et desmanuscrits appartenant à la reineChristine de Suède ; sous son pontificat,Bonaventura van Overbeek continue ses travaux de peinture des antiques à Rome. Il condamne diversespropositions hérétiques parmi lesquelles la doctrine dite « dupéché philosophique » (), enseignée en Avignon par le jésuiteFrançois Musnier. C'est un homme honnête, généreux, pacifique et indulgent. Il cherche à secourir les pauvres en réduisant lesimpôts, mais tombe dans lenépotisme : il nomme cardinal son neveuPietro âgé de vingt-deux ans, son neveu Marco est fait duc de Fiano et son neveu Antonio placé à un poste important. Il rétablit par ailleurs les sinécures supprimées par son prédécesseur.
Son agonie est décrite parPhilippe-Emmanuel de Coulanges, ami deMme de Sévigné, dans une lettre auprésident de Lamoignon (30 janvier 1690), qui dresse de lui un portrait peu flatteur : il n'aurait cherché qu'à « enrichir sa famille » et aurait fait preuve d'une « sordide avarice », en plus de travaux somptuaires "inutiles" dans la cité pontificale.
« Voilà donc nostre Saint Père qui tire pays, et qui laisse à son successeur l'honneur de nous donner des bulles. La gangrène est à sa jambe et une bonne fluxion luy est tombée cette nuit sur la poictrine, envoyés nous vittement tous messieurs les cardinaux et bonne compagnie pour nous consoler de voir nostre retour aux calendes grecques [...] Dieu veuille que les trésors de l'Eglise tombent dans de meilleures mains [...] »