Tras la muerte de Pío XII, fue elegido Papa el 28 de octubre de 1958, y tomó el nombre de Juan XXIII. Su pontificado, que duró menos de cinco años, lo presentó al mundo como una auténtica imagen del buen Pastor. Manso y atento, emprendedor y valiente, sencillo y cordial, practicó cristianamente las obras de misericordia corporales y espirituales, visitando a los encarcelados y a los enfermos.
Su magisterio, sobre todo sus encíclicas «Pacem in terris» y «Mater et magistra», fueron muy apreciados.
Convocó el sínodo romano, instituyó una comisión para la revisión del Código de derecho canónico y convocó el Concilio ecuménico Vaticano II. Visitó muchas parroquias de Roma, sobre todo las de los barrios nuevos. Falleció la tarde del 3 de junio de 1963. Juan Pablo II lo beatificó el 3 de setiembre del año 2000, y estableció que su fiesta se celebre el 11 de octubre.