Bevor die Wahl beginnt, feiern alle wahlberechtigten Kardinäle gemeinsam die Heilige Messe. Dann fragt der Kardinaldekan (Position derzeit von Kardinal Giovanni Battista Re bekleidet, der aber die Altersgrenze überschritten hat, ebenso wie der Vizedekan des Kardinalskollegiums, Kardinal Leonardi Sandri, weshalb die Aufgabe Kardinalstaatssekretär Pietro Parolin als dem rangältesten der sogenannten Kardinalbischöfe zukommt) ein letztes Mal, ob mit dem Wahlverfahren begonnen werden kann oder ob es bezüglich des Verfahrens noch Fragen gibt. Änderungen am Verfahren der Papstwahl, wie es in der Apostolischen Konstitution Universi Dominici Gregis und dem Motu proprio De Aliquibus Mutationibus vom 11. Juni 2007 festgelegt ist, sind nicht möglich.
Wenn keine Fragen mehr aufkommen, beginnt sofort die Wahl. Sie erfolgt geheim und per Stimmzettel. Für eine gültige Papstwahl ist eine Zweidrittelmehrheit erforderlich. Ist die Anzahl der wahlberechtigten Kardinäle nicht durch drei teilbar, ist für die Gültigkeit der Papstwahl eine Stimme mehr erforderlich. Findet die erste Wahl bereits am Nachmittag der ersten Zusammenkunft statt, wird nur ein Wahlgang durchgeführt. An den Folgetagen gibt es, solange die Wahl noch nicht entschieden werden konnte, jeweils am Vormittag und am Nachmittag je zwei Wahlgänge. Vor jedem Wahlgang werden gemäß dem Ordo Rituum Conclavis bestimmte Liturgien gefeiert und Gebete gesprochen. Die Wahl gliedert sich in drei Phasen: Vorstufe der Abstimmung, Wahlgang und Auszählung der Stimmen.
Per Los werden zunächst aus den Reihen der wahlberechtigten Kardinäle drei Wahlhelfer, drei Infirmarii (Beauftragte, die die Stimmen der Kranken einsammeln) sowie drei Wahlprüfer bestimmt. Jeder Kardinal erhält wenigstens zwei oder drei Stimmzettel. Geschrieben wird erst, wenn auch der Sekretär des Kardinalskollegiums (traditionsgemäß ist dies der Sekretär der Kongregation für die Bischöfe, zurzeit Erzbischof Ilson Montanari), der Päpstliche Zeremonienmeister und die Zeremoniare den Raum verlassen haben.
Jeder Wahlberechtigte bringt entsprechend der Rangordnung und mit für alle sichtbar erhobener Hand seinen ausgefüllten und zweimal gefalteten Stimmzettel zum Altar. Hier spricht er folgende Eidesformel: „Ich rufe Christus, der mein Richter sein wird, zum Zeugen an, dass ich den gewählt habe, von dem ich glaube, dass er nach Gottes Willen gewählt werden sollte“ (Zweiter Teil, Kap. V, Nr. 66). Anschließend legt er den gefalteten Stimmzettel auf einen Teller, mit dessen Hilfe er den Zettel in die Wahlurne auf dem Altar gibt. Nach einer Verneigung zum Altar hin kehrt er an seinen Platz zurück.
Die Auszählung der Stimmen erfolgt öffentlich vor dem Kardinalskollegium. Ist innerhalb der ersten drei Tage keine Entscheidung getroffen, wird die Wahl einen Tag unterbrochen. Die Pause dient dem Gebet, dem zwanglosen Gespräch zwischen den Wählern und einer kurzen geistlichen Ansprache durch den ranghöchsten Kardinal aus der Ordnung der Diakone. Erst dann wird die Wahl fortgesetzt. Nach weiteren sieben erfolglosen Wahlgängen wird erneut eine Pause zum Gebet, zur gegenseitigen Aussprache und zu ermahnenden Worten durch den ranghöchsten Kardinal aus der Ordnung der Priester eingeschoben.
Bleiben auch die nächsten sieben Wahlgänge erfolglos, folgt wiederum eine Pause für Gebet, Gespräch und für eine vom ranghöchsten Kardinal aus der Ordnung der Bischöfe gehaltene Ermahnung. Dann werden die Wahlen wieder aufgenommen. Wiederum gibt es sieben Wahlgänge. Verlaufen auch diese erfolglos, lädt der Camerlengo (Kardinal Kevin Farrell) die Kardinäle zur Diskussion ein über das weitere Wahlverfahren. Durch die Änderung der Wahlordnung unter Papst Benedikt XVI. wird auch in den weiteren Wahlgängen nicht davon abgewichen, dass zur gültigen Wahl eine Zweidrittelmehrheit notwendig ist. Bevor die Kardinäle die Sixtinische Kapelle verlassen, werden die Stimmzettel wie auch alle Notizen in einem speziell dafür in der Sixtinischen Kapelle aufgestellten Ofen verbrannt. Der schwarze beziehungsweise weiße Rauch signalisiert den Gläubigen auf dem Petersplatz das Ergebnis. Diese werden in einem speziell dafür in der Sixtinischen Kapelle aufgestellten Ofen verbrannt. Der schwarze beziehungsweise weiße Rauch signalisiert den Gläubigen auf dem Petersplatz das Ergebnis. Der Camerlengo (Kardinal Kevin Farrell) muss am Ende der Wahl einen Bericht über das Abstimmungsergebnis jedes einzelnen Wahlganges anfertigen. Dieser Bericht wird dem neuen Papst übergeben und dann in einem versiegelten Umschlag im Archiv aufbewahrt. Den Umschlag darf niemand ohne ausdrückliche Erlaubnis des Papstes öffnen.