Официально правил вместе с отцом с 31 марта 720 г.,
единолично — с 19 июня 740 г. до 23 сентября 750 г.,
а с 17 мая 750 г. до 14 сентября 775 г. — вместе с сыном Львом IV
Константин V был одним из самых доблестных и заслуженных императоров Византии. И несмотря на это, в более поздней византийской историографии Константина наградили позорным прозвищем (произведенным от слова kopros — навоз) — за то, что он продолжал иконоборческую политику отца. Характерный пример так называемой «исторической справедливости»!
В 741 году его зять Артавазд захватил Константинополь, был коронован, вернул культ иконопочитания и получил поддержку в самой столице и в европейских районах империи. Признал его и папа. Но азиатские фемы остались верны законному императору, который 2 ноября 742 года взял столицу и жестоко расправился с Артаваздом, его семьей и сторонниками.
Прекрасный полководец, Константин успешно вел наступательные военные действия против арабов, которые, впрочем, в это время были сильно ослаблены внутренними конфликтами (Омейядов сменили Аббасиды). В 746 году он разбил арабский флот у берегов Кипра, а в последующие годы одержал немало побед в битвах на сирийской границе, в северной Месопотамии и в Армении.
Против болгар Константин совершил восемь походов. Самую значительную победу над ними он одержал 30 июня 763 года в битве при Анхиале у побережья Черного моря.
Куда хуже была ситуация в Италии, где в 751 году лангобарды захватили византийский экзархат Равенны, а папа благодаря тесным связям с франками почувствовал себя независимым от Византии. В ответ на это Константин подчинил константинопольскому патриарху Иллирию, а также оставшиеся под византийским контролем южную Италию и Сицилию.
В 746 году эпидемия сильно опустошила земли Греции, и это способствовало расселению славян на оставшихся почти безлюдными территориях.
На основании постановлений созванного в 756 году собора, осудившего культ икон, император приступил к систематической борьбе с культом икон и к их уничтожению. Особенно сурово карали тех, кто проявлял наиболее упорное сопротивление, и прежде всего монахов. В частности, была конфискована земельная собственность многих монастырей. Это была настоящая война с монахами — monachomachia.