Иоанн V родился в семье императора Андроника III Палеолога и Анны Савойской, будучи старшим сыном и законным наследником престола. Однако его вступление в государственные дела было омрачено ранней смертью отца. Будучи еще юношей, он оказался в центре политического водоворота, где реальная власть была сосредоточена в руках его матери Анны, патриарха Иоанна XIV Калеки и могущественного мегадуки Алексея Апокавка. Это соперничество элит переросло в разрушительную гражданскую войну (1341—1347), которая истощила ресурсы империи именно в тот момент, когда внешняя угроза стала критической.
Конфликт завершился компромиссом, который на долгое время определил расстановку сил во дворце: победу одержал Иоанн VI Кантакузин, признанный императором-соправителем. Чтобы закрепить этот союз и легитимизировать свое положение, Кантакузин выдал за юного Иоанна V свою дочь Елену, став ему не только политическим партнером, но и тестем. Период их совместного правления продлился с 1347 по 1354 год, когда два императора пытались лавировать между амбициями знати и растущим давлением извне.
Перелом наступил в 1355 году, когда Иоанн V Палеолог наконец стал единоличным правителем, отстранив Кантакузина. Однако спокойствие не наступило. Еще в 1354 году соправителем и наследником своего отца был провозглашен Матфей Кантакузин, который не собирался отказываться от прав на престол. Около трех лет Иоанн был вынужден вести изнурительную борьбу с Матфеем, прежде чем окончательно упрочить свою власть. В этот же период он предпринял попытку сломить сопротивление младшего сына Кантакузина, Мануила, который правил в Морее как деспот. Однако эта кампания закончилась для Иоанна неудачей — его армия потерпела поражение, и Морея осталась под контролем рода Кантакузинов.
Пока внутри Византии шла борьба за трон, османы планомерно превращали Балканский полуостров в свою вотчину. Территориальные потери следовали одна за другой: в 1357 году пал стратегически важный Галлиполи, в 1361 году османы захватили Адрианополь, превратив его в свою новую столицу в Европе. К 1368 году султану Мураду I подчинилась Нисса — загородная резиденция императоров, что означало фактическое окружение Константинополя.
Оказавшись в безвыходном положении, Иоанн V решился на беспрецедентный шаг. В надежде на военную помощь христианского Запада он отправился в Рим. Там, под сводами собора Святого Петра, он торжественно принял католичество, исповедав веру по латинскому обряду. Однако эта духовная и политическая жертва оказалась напрасной: европейские монархи не спешили собирать крестовый поход. Унижение императора на этом не закончилось. На обратном пути в 1369 году он был задержан в Венеции как обычный должник — власти республики не выпускали его до тех пор, пока из Константинополя не были присланы средства для погашения его огромных личных долгов.
Крах западной дипломатии вынудил Иоанна искать мира с победителем. В 1373 году он официально признал себя данником и вассалом турецкого султана, согласившись на позорные условия подчинения. Но даже этот статус не гарантировал безопасности. В 1386 году турки захватили Фессалоники, а еще десятилетием ранее, в 1376 году, османы поддержали мятеж собственного сына императора — Андроника IV. Сын сверг отца, и Иоанн V вместе с другими сыновьями был брошен в тюрьму.
Спустя три года, в 1379 году, Иоанну удалось вернуть себе свободу и трон, но цена была непомерно высока. Он обязался выплачивать туркам еще большую ежегодную дань и, что было особенно горько, содержать при османском дворе вспомогательный военный отряд численностью в 12 тысяч человек, который султан мог использовать в своих кампаниях.
Последние дни Иоанна V были полны унижений. Новый султан Баязид I, отличавшийся особой жестокостью, потребовал от императора разрушить новые укрепления, которые тот начал возводить вокруг Константинополя (в частности, у Золотых ворот). Султан угрожал не только начать полномасштабную войну, но и ослепить наследника престола Мануила, который находился у турок в качестве заложника. Иоанн, сломленный годами поражений и страхом за сына, был вынужден собственноручно приказать разрушить крепостные сооружения своего города. Спустя всего несколько дней после исполнения этого позорного требования, в 1391 году, император скончался, оставив после себя умирающую империю, ставшую тенью самой себя.
