Pocházel pravděpodobně z města Filip v Makedonii (Flp.4.3). Obrátil se kázáním sv. Pavla, ke kterému se přidal a provázel jej na cestách. V Římě se Kliment seznámil se sv. Petrem a stal se jeho třetím nástupcem na římském biskupském stolci.
Za Klimentova biskupského působení vznikly nepokoje v korintské církvi. Nespokojenci sesadili řádně ustanovené kněze a znemožnili jim další působení. Když o tom přišla zpráva do Říma, Kliment považoval za nutné zasáhnout. Napsal do Korinta dopis, z něhož je patrno, že si je plně vědom své velké autority v Církvi. List působil v Korintě dobře. Byl přidán ke knihám Písma svatého a byl předčítán při nedělních shromážděních.
Kliment jako římský biskup posílal věrozvěsty do různých zemí a sám obrátil mnoho pohanů. Císař Traján jej poslal do vyhnanství do Chersonesu (na Krymu), kde papež nalezl dva tisíce křesťanů, odsouzených na těžkou práci v dolech. Kliment jim zvěstoval boží slovo a povzbuzoval je v utrpení. Když jednoho dne viděl, že chudáci umdlévají v lomech žízní, začal se modlit. Po modlitbě vystoupil na sousední pahorek a tam uviděl beránka, který ukazoval pravou nohou na jakési místo. Kliment tam začal kopat a ihned vytryskl ze skály pramen vody.
Protože ani ve vyhnanství světcova horlivost neochabovala, ale naopak obrátil mnoho pohanů ke Kristu, nařídil císař Traján, aby Klimentovi uvázali na krk kotvu a vhodili jej do moře (r. 100 nebo 101). Křesťané pak mučedníkovo tělo vylovili a pochovali.
Když byli místní obyvatelé častými vpády nepřátel vyhubeni, upadl Klimentův hrob v zapomenutí. Jeho ostatky byly nalezeny soluňskými bratry Konstantinem a Metodějem a r. 867 přeneseny do Říma, kde je římský papež Hadrián II. uložil v bazilice sv. Klimenta.