A súa elección tivo lugar o 5 de xuño de 1305, tras un interregno de once meses ocasionado polas disputas entre cardeais franceses e italianos no conclave, celebrado enPerugia.
Chamado para a súa coroación, xa que ó non ser cardeal non estaba presente no conclave, non se desprazou a Italia, senón que elixiu a cidade de Lión para a súa entronización, que tivo lugar o14 de novembro de1305, na igrexa de Saint-Just, contando coa asistencia do reiFilipe IV de Francia.
Clemente estivo durante todo o seu pontificado suxeito ós desexos de Filipe IV, e nada máis ser coroado, o seu primeiro acto foi o nomeamento de nove cardeais franceses próximos ao monarca.
Convertido nunha mera ferramenta en mans de Filipe, anulou en 1306 as sentenzas eclesiásticas que este consideraba contrarias ós seus intereses, especialmente as bulasClerecis laicos eUnam Sanctam, que promulgara Bonifacio VIII.
Os aspectos máis importantes do seu pontificado foron a eliminación daorde do Temple e o traslado da sé pontificia a Avignon.
O13 de outubro de1307 Filipe IV, endebedado coa orde do Temple, ordenou o arresto de tódolostemplarios que se encontrasen en territorio francés, acusándoos deherexía, se ben a súa verdadeira motivación era facerse cos numerosos bens que a orde tiña en Francia e evitar o pago das débedas que mantiña coa mesma.
A detención dos templarios sen a autorización do pontífice, de quen dependía directamente a orde, fixo protestar a Clemente, pero Filipe convenceuno presentándolle as confesións obtidas baixotortura, conseguindo que o Papa promulgara a bulaPastoralis praeminen, decretando a detención dos templarios en tódolos territorios cristiáns.
Coaccionado polo rei, Clemente convocou en 1308, mediante a publicación da bulaRegnums in coelis, oconcilio de Vienne, celebrado entre 1311 e 1312. Este concilio deu lugar á bulaVox in excelso pola que se suprimía, aínda que non condenaba por herexía, a orde templaria.
En 1309 Clemente V trasladou a sé papal de Roma a Avignon, que daquela pertencía óReino de Nápoles.
O traslado tivo inicialmente un carácter provisional, motivado pola situación de inseguridade e caos en que se encontraba Roma, inmersa en loitas e intrigas políticas, e para aproveitar a relativa proximidade conVienne, onde en 1311 comezou un concilio. Pero o que se iniciara como un acto pasaxeiro, converteuse en permanente ata 1377 durante sete pontificados. Ese período é coñecido como "a segundacatividade de Babilonia". Este período rematou ó regresarGregorio XI a Roma.
As profecías deSan Malaquías refírense a el comoDe fasciis Aquitanicis (Dos lazos de Aquitania), facendo referencia a que foi arcebispo de Bordeos, en Aquitania, antes de ser elixido pontífice, e a que no seu escudo de armas figuran tresfasces de gulas.