Urodził się w Sarzana we włoskim regionie Liguria, gdzie jego ojciec był lekarzem[2]. Został wysłany na studia do Bolonii, lecz po dwóch latach nauki, z powodu śmierci ojca musiał przerwać naukę. Po ponownym małżeństwie matki, Tommaso został prywatnym nauczycielem florenckich rodzin[1]Strozzi i Albizzi. Poznał w tym okresie czołowych florenckich humanistów. Następnie kontynuował studia teologiczne na uniwersytecie w Bolonii[1]. Po zakończeniu studiów w 1422 Tommasem zainteresował się arcybiskup Bolonii Mikołaj Albergati, dostrzegając potencjał przyszłego papieża[1]. Arcybiskup, w celu dalszego kształcenia Tommaso, wysłał go w podróż po Europie. Tomaso odwiedził Niemcy, Francję i Anglię. W czasie podróży oddał się pasji zbierania książek, część z nich z odręcznymi notatkami przetrwała do dnia dzisiejszego.
W 1443 zmarł arcybiskup Albergati i w następnym roku Parentucelli został mianowany na jego miejsce[1]. Ze względu na rosnące niepokoje społeczne w Bolonii papież Eugeniusz IV powołał Parentucelliego na jednego ze swoich przedstawicieli na negocjacje pomiędzy Watykanem i Świętym Cesarstwem Rzymskim Narodu Niemieckiego w Bazylei. W uznaniu zasług został mianowany w grudniu 1446 kardynałem[1]Santa Susannae. Kilka miesięcy później, 6 marca 1447 wybrano go na następcę zmarłego Eugeniusza IV; przybrał imię Mikołaj V, aby uczcić swojego mecenasa Nicholasa Albergati[1]. Wybór Mikołaja był kompromisem, gdyż faworyt konklawe, kardynał Prospero Colonna, przegrał z powodu zawiści rodowych[1].
19 marca 1452 roku, papież koronował Fryderyka III, na cesarza rzymskiego; była to ostatnia koronacja, która odbyła się w Rzymie[1]. W tym samym roku został wykryty spisek na życie Mikołaja, za którym stał Stefano Porcari, który został następnie skazany na śmierć[1]. Papież wydał także bullęDum Diversas (18 czerwca 1452), zezwalającą Portugalii na "atak, podbicie i ujarzmienie Saracenów, pogan i innych wrogów Chrystusa gdziekolwiek byliby znalezieni"[3]. Na ostatnie lata pontyfikatu, położyły się cieniem wydarzenia w Konstantynopolu, który to został zdobyty przez Turków w maju 1453 roku[1]. Papież wystosował wówczas apel o zwołanie krucjaty, jednak został on zignorowany[2].
Mikołaj zmarł w wyniku podagry 24 marca 1455 roku[1]. Przez historyków jest oceniany jako papież szlachetny, wolny od nepotyzmu, mecenas sztuki i opiekun artystów[1][2].
Najważniejsze wydarzenia kulturalne pontyfikatu
Mikołaj V wprowadził ducha renesansu do stolicy Piotrowej[2]. Planował ozdobić Watykan nowymi dziełami godnymi stolicy chrześcijańskiego świata. Rozpoczął jednak praktycznie, od wzmocnienia ufortyfikowania miasta, uporządkowania i wybrukowania głównych ulic oraz poprawy zaopatrzenia w wodę[1] – odbudował akweduktAqua Virgo. Na jego zlecenie wykonano również przeróbki w Pałacu Laterańskim (freski autorstwa Fra Angelico)[1]. Jednakże najbardziej zaangażował się w przebudowę Watykanu, gdzie przeniósł[4] siedzibę papieską z Pałacu Laterańskiego. Dobudowano m.in. skrzydło pałacu oraz prywatną kaplicę ozdobiona freskami Fra Angelico przedstawiającymi sceny z życia św. Wawrzyńca i św. Stefana.
W czasie trwania pontyfikatu Mikołaja V rozpoczęto renowację i przebudowę bazyliki św. Piotra. Dzięki poparciu Mikołaja V, humanizm rozpowszechnił się w Rzymie; papież w szczególności finansował tłumaczenia przez setki kopistów i uczonych dzieł greckich (zarówno chrześcijańskich jak i pogańskich)[1]. Mikołaj V utworzył również Bibliotekę Watykańską[2].