Va ser elegit papa el 16 d'octubre de 1978, en el segon conclave de 1978, convocat després de la mort sobtada del papa Joan Pau I, que regnà només 33 dies. El cardenal Wojtyla va ser elegit en el tercer dia del conclave i adoptà el nom del seu predecessor, en homenatge a ell.[6][7]
Primer papa no italià després de 455 anys, és a dir des de l'època del neerlandèsAdrià VI (1522 – 1523), va ser el primer papa polonès de la història i el primer procedent d'un país de parla eslava. El seu pontificat va durar 26 anys, 5 mesos i 17 dies i va ser el tercer pontificat més llarg de la història (després del de Pius IX (31 anys) i el tradicionalment atribuït a sant Pere (hom creu entre 34 i 37 anys).
Joan Pau II sorprengué des del començament del seu pontificat la seva acció política i diplomàtica vigorosa contra el comunisme i l'opressió política, i és considerat un dels arquitectes del col·lapse del sistema de socialisme real, controlat per la Unió Soviètica.[8] Va combatre la teologia de l'alliberament, intervenint en diverses ocasions durant les aproximacions d'alguns membres del clergat als partits polítics marxistes. També estigmatitzà el capitalisme i el consumisme desenfrenat, considerats l'antítesi de la recerca de la justícia social, a causa de la desigualtat injustificada entre els pobles i ofensiu per a la dignitat humana. El seu pontificat va ser molt conservador; en el camp de la moral s'oposà fermament a l'avortament i a l'eutanàsia i confirma l'enfocament tradicional de l'Església sobre la sexualitat, l'ésser humà, el celibat i el sacerdoci femení. Un objectiu clau del papat de Joan Pau era transformar i reposicionar l'Església Catòlica. El seu desig era «col·locar la seva Església en el cor d'una nova aliança religiosa que reunís jueus, cristians i musulmans en un gran exèrcit religiós.»[9][10]
Va ser un dels líders mundials que més viatjà en tota la història, visitant 129 països en els seus 104 viatges per tot el món, els quals van veure l'enorme participació de multituds (les més grans mai reunides per a un esdeveniment religiós). Amb aquests viatges apostòlics, Joan Pau II va cobrir una distància molt més gran que la que cobreixen tots els altres papes conjuntament. Aquesta gran activitat de contacte (fins i tot amb la generació més jove, amb la creació de les Jornades Mundials de la Joventut) es va interpretar com un signe d'una seriosa intenció de construir un pont de les relacions entre les nacions i religions, en nom de l'ecumenisme, que va ser un dels pilars del seu pontificat.
Pel que fa a les relacions amb Itàlia, els viatges subratllaren la intenció de separar la política de la religió, com el mateix Papa va celebrar destacar, dos anys després de la revisió del Tractat de Laterà, el 1986, a Forlì, recordant que l'anterior Papa a visitar aquesta ciutat va ser Pius IX, en la seva qualitat també com a cap d'estat: «Des d'aleshores, la situació política ha canviat radicalment, i ha estat reconegut oficialment per l'Església com a tal.»
Com a part del seu èmfasi especial en la crida universal a la santedat, el Papa Wojtyla beatificà i canonitzà, encara que és difícil de provar a causa que els documents relacionats amb moltes de les primeres canonitzacions són incomplets, falsos o inexactes, moltes més persones que qualsevol altre Papa, gràcies a la supressió, per la seva banda, l'oficina de Promotor Fidei (Promotor de la Fe, també conegut com l'advocat del diable), motiu pel qual aquest procés és més suau: 1338 persones van ser beatificades, i 482 canonitzades,[11] mentre que els predecessors durant els quatre segles anteriors només havien proclamant 300 sants.
Va ser anomenat "l'atleta de Déu"[12] per les seves diverses passions esportives: practicà l'esquí, la natació, el piragüisme, el futbol[13] i era un amant de la muntanya.[14] Continuant fent esport, sempre que la seva salut li va permetre.
La causa de canonització de Joan Pau II va començar el 2005, un mes després de la seva mort, ometent-se el tradicional període de 5 anys d'espera. El 19 de desembre de 2009, Joan Pau II va ser proclamat Venerable pel seu successor, el Papa Benet XVI, i va ser beatificat l'1 de maig de 2011 (Diumenge de la Divina Misericòrdia), després que la Congregació per a les Causes dels Sants atribuís un miracle gràcies a la seva intercessió, la curació d'una religiosa francesa de la malaltia de Parkinson. En la història de l'Església no havia succeït mai en tot un mil·lenni que un Papa proclamés beat el seu predecessor immediat.[15] Un segon miracle atribuït a la intercessió de Joan Pau II va ser aprovat el 2 de juliol de 2013, i confirmat pel Papa Francesc dos dies després (dos miracles s'han d'atribuir a la intercessió d'una persona per ser declarada santa).
Joan Pau II va ser canonitzat el 27 d'abril de 2014 (una altra vegada Diumenge de la Divina Misericòrdia), juntament amb el Papa Joan XXIII.[16][17] L'11 de setembre de 2014, el Papa Francesc va afegir el dia de festa de memòria opcional de Joan Pau II al calendari general romà de tot el món, en resposta a les peticions que arribaven d'arreu del món.[18] És tradicional celebrar festes de sants en l'aniversari de les seves morts, però la de Joan Pau II (22 d'octubre) se celebra en l'aniversari de la seva inauguració papal.[19][20]