L’ordre de mise en chantier date du 26 mai 1954, la construction a débuté en novembre 1955. Mis à l’eau le 21 septembre 1957 ; il effectue ses premiers essais à la mer le 23 novembre 1959.
Il a navigué sur tous les océans et a parcouru plus d’un million de nautiques, soit 48 fois le tour du globe. Il a effectué 3.125 jours de mer, 80.000 heures de fonctionnement et 70.000 catapultages.
Il a participé à la majorité des opérations navales de la France depuis son admission au service actif en 1961 :
déploiement de la Force Alpha dans le Pacifique lors des expérimentations nucléaires (1968),
opération SAPHIR en océan Indien lors de l’indépendance de la République de Djibouti (1974/75),
opération OLIFANT en Méditerranée orientale lors de la guerre civile libanaise (1982/84),
opération PROMETHEE en mer d’Oman lors de la guerre entre l’Iran et l’Irak (1987/88),
opération SALAMANDRE en mer Rouge et mer d’Arabie lors de la guerre du Golfe (1990),

opération BALBUZARD puis SALAMANDRE en mer Adriatique lors de guerre yougoslave (1993/96).

Il a effectué sa dernière sortie à la mer le 16 juillet 1997. Il a été désarmé le 1er octobre 1997.
Une agence postale embarquée fonctionna à bord du Porte-avions CLEMENCEAU du 1er décembre 1959 au 29 novembre 1997.

Elle utilisa jusqu’à la fin des années 60 des timbres à date hexagonaux tiretés à angles ouverts ou fermées avec mention « PORTE-AVIONS CLEMENCEAU ».

Elle fut ensuite dotée d’un timbre à date circulaire avec la même mention et d’une oblitération mécanique à lignes ondulées (jusqu’à 1990) puis illustrée.