Divenuto ecclesiastico, poté facilmente, per le sue relazioni di famiglia e per la sua intelligenza, salire in breve alle più alte dignità. Clemente VIII lo inviò quale legato in Spagna, poi lo nominò cardinale e governatore di Roma. fu eletto papa nel 1605, a 53 anni, e co' suoi primi atti assunse un atteggiamento ostile al doge e al senato di Venezia, che scomunicò, poco tempo dopo, perché colpevoli, secondo lui, di aver cercato di porre un freno all'avidità dei preti e dei monaci che si arricchivano continuamente quasi tendendo ad assorbire e a monopolizzare tutte le ricchezze private, e di essersi arrogata la giurisdizione civile e penale su persone ecclesiastiche. La contesa fra la potente repubblica e il pontefice fu aspra e lunga e finì solo per intromissione di Enrico IV. I Veneziani, però, che avevano bandite dai loro territori molte comunità religiose, mantennero il bando contro i gesuiti.
Paolo V ebbe poi un'altra contesa con la Francia, a proposito di un decreto del Parlamento di Parigi (1614) col quale era stata condannata un'opera del gesuita Suarez che sosteneva il diritto del pontefice a deporre i principi laici. La lite finì cone una specie di compromesso, poiché Luigi XIII, senza cassare quel decreto, in Ispagna, una fiera disputa fra domenicani e francescani intorno alla immacolata concezione, il pontefice, alle sollecitazioni di re Filippo III, che insisteva perché mettesse fine, con la sua autorità, a quella controversia che teneva in subbuglio tutto il regno, rispose evasivamente, vietando soltanto che s'insegnasse che Maria avesse concepito in peccato originale.
Durante questo pontificato, la sétta dei Nestoriani di Caldea tornò in grembo alla Chiesa ortodossa. Tanta attività politica non impedì a Paolo V di adoperarsi ad abbellire Roma e di dare impulso ad importanti lavori pubblici.
Sepolto a Roma, Santa Maria Maggiore.