Υπερψηφίστηκε από σύσσωμες τις κοινοβουλευτικές ομάδες του ΠΑΣΟΚ, της ΝΔ και του ΛΑΟΣ ενώ 32 βουλευτές των ΚΚΕ και ΣΥΡΙΖΑ δήλωσαν «παρών». Απουσίασαν οι βουλευτές του ΚΚΕ Γιώργος Μαρίνος και Σοφία Καλαντίδου.
Ο κ.Κάρολος Παπούλιας καταλαμβάνει την ένατη προεδρική θητεία από τη μεταπολίτευση, είναι ο τρίτος πρόεδρος που επανεκλέγεται σε δεύτερη θητεία, ενώ κατέχει ο ίδιος το ρεκόρ κοινοβουλευτικής συναίνεσης κατά την πρώτη εκλογή του το Μάρτιο του 2005 με 279 ψήφους. Η πανηγυρική συνεδρίαση της Βουλής ξεκίνησε στις 11 το πρωί με την ονομαστική φανερή ψηφοφορία.
Νωρίτερα πρόεδρος της Βουλής Φίλιππος Πετσάλνικος ανέγνωσε τον Κανονισμό της Βουλής σχετικά με τη διαδικασία εκλογής, καθώς επίσης και τις τρεις επιστολές που του απέστειλαν οι πρόεδροι των κοινοβουλευτικών ομάδων του ΠΑΣΟΚ, πρωθυπουργός Γιώργος Παπανδρέου, της ΝΔ αρχηγός της αξιωματικής αντιπολίτευσης Αντώνης Σαμαράς και του ΛΑΟΣ Γιώργος Καρατζαφέρης.
Στη συνέχεια κλήθηκαν στην έδρα από το ΠΑΣΟΚ ο βουλευτής Κώστας Σπηλιόπουλος και από τη ΝΔ ο βουλευτής Κώστας Γκιουλέκας, οι οποίοι εκφώνησαν τα ονόματα των ψηφισάντων που σηκώνονταν όρθιοι και εξέφραζαν την προτίμησή τους ενώ στη συνέχεια καταμέτρησαν τις ψήφους, διαδικασία που ολοκληρώθηκε στις 12 παρά είκοσι.
«Ο κος Κάρολος Παπούλιας εκλέγεται Πρόεδρος της Ελληνικής Δημοκρατίας έχοντας εξασφαλίσει τα 2/3 των βουλευτών», εκφώνησε ο πρόεδρος της Βουλής και όρθιοι οι βουλευτές του ΠΑΣΟΚ, της ΝΔ και του ΛΑΟΣ χειροκρότησαν παρατεταμένα.
Στη συνέχεια η Ολομέλεια εξουσιοδότησε το προεδρείο να μεταβεί στο Προεδρικό Μέγαρο και να αν ανακοινώσει στον Πρόεδρο της Δημοκρατίας το αποτέλεσμα της διεξαχθείσης ψηφοφορίας.