С 1925 года нарком по военным и морским делам, в 1934—1940 годах нарком обороны СССР. В 1953—1960 годах председатель Президиума Верховного Совета СССР. Дважды Герой Советского Союза, Герой Социалистического Труда. Ворошилову принадлежит рекорд продолжительности пребывания в Политбюро ЦК ВКП(б) (ЦК КПСС), Президиум ЦК КПСС (34,5 года, 1926—1960).
Климент Ворошилов родился 4 февраля 1881 года в селе Верхнее Бахмутского уезда Екатеринославской губернии, Российская империя (ныне город Лисичанск Луганской области, Украина), в семье рабочего-железнодорожника Ворошилова Ефрема Андреевича (1844—1907) и подёнщицы Ворошиловой (в девичестве Агафоновой) Марии Васильевны (1857—1919). Русский. С 7 лет работал пастухом, шахтёром. В 1893—1895 учился в земской школе в селе Васильевка (в настоящее время входит в состав города Алчевска). С 1896 года работал на Юрьевском металлургическом заводе, с 1903 года в городе Луганске на паровозостроительном заводе Гартмана.
Член Российской социал-демократической рабочей партии(большевиков)/ВКП(б)/КПСС с 1903 года. С 1904 года — член Луганского большевистского комитета. В 1905 году — председатель Луганского совета, руководил стачкой рабочих, созданием боевых дружин. Делегат Четвёртого (1906 год) и Пятого (1907 год) съездов РСДРП(б). В 1908—1917 годах вёл подпольную партийную работу в Баку, Петрограде, Царицыне. Неоднократно подвергался арестам, отбывал ссылку.
После Февральской революции 1917 года — член Петроградского совета рабочих и солдатских депутатов, делегат Седьмой (Апрельской) Всероссийской конференции и Шестого съезда РСДРП(б). С марта 1917 года — председатель Луганского комитета большевиков, с августа — Луганского совета и городской думы (до сентября 1917 года).
В ноябре 1917 года, в дни Великой Октябрьской Социалистической революции, Ворошилов был комиссаром Петроградского военно-революционного комитета (по градоначальству). Вместе с Ф. Э. Дзержинским вёл работу по организации Всероссийской Чрезвычайной Комиссии (ВЧК). В начале марта 1918 года Ворошилов организовал Первый Луганский социалистический отряд, оборонявший город Харьков от германо-австрийских войск.
В годы Гражданской войны — командующий Царицынской группой войск, заместитель командующего и член Военного совета Южного фронта, командующий 10-й армией, нарком внутренних дел Украины, командующий Харьковским военным округом, командующий 14-й армией и внутренним Украинским фронтом. Один из организаторов и член Реввоенсовета 1-й Конной армии, которой командовал С. М. Будённый.
За боевые заслуги в 1920 году Ворошилов был награждён почётным революционным оружием. На VIII съезде РКП(б), проходившем в марте 1919 года, он примыкал к «военной оппозиции».
В 1921 году во главе группы делегатов X съезда РКП(б) участвовал в подавлении Кронштадтского восстания. В 1921—1924 годах — член Юго-Восточного бюро ЦК РКП(б), командующий войсками Северо-Кавказского военного округа. В 1924—1925 годах — командующий войсками Московского военного округа и член РВС СССР.
После кончины М. В. Фрунзе Ворошилов возглавил военное ведомство СССР: с 6 ноября 1925 года по 20 июня 1934 года — нарком по военным и морским делам и председатель Реввоенсовета СССР; в 1934—1940 годах нарком обороны СССР. Всего Ворошилов провёл во главе военного ведомства почти 15 лет, дольше, чем кто-либо другой в советский период. Он имел репутацию преданного сторонника Сталина, поддерживал его в борьбе с Троцким, а затем при установлении абсолютной власти Сталина в конце 1920-х годов. Автор книги «Сталин и Красная Армия», возвеличивающей роль Сталина в Гражданской войне.
В октябре 1933 г. во главе правительственной делегации в Турции, вместе с Ататюрком принимал в Анкаре военный парад.
22 сентября 1935 года «Положением о прохождении службы командным и начальствующим составом РККА» были введены персональные воинские звания. В ноябре 1935 года ЦИК и Совнарком СССР присвоил пяти крупнейшим советским полководцам новое воинское звание «Маршал Советского Союза». В их числе был и Климент Ефремович Ворошилов.
В 1940 году, после Советско-финской войны, Ворошилов лишился поста наркома обороны: на эту должность Сталин назначил лучше зарекомендовавшего себя в войне С. К. Тимошенко. Ворошилов получил посты заместителя председателя Совета народных комиссаров СССР и председателя Комитета обороны при СНК СССР.
Во время Большого террора Ворошилов в числе других приближённых Сталина участвовал в рассмотрении так называемых «списков» — перечней лиц, репрессированных с личной санкции Сталина. Подписи на списках означали вынесение обвинительного приговора. Подпись Ворошилова присутствует на 185 списках, по которым были осуждены и расстреляны более 18 000 человек.
Как член Политбюро ЦК ВКП(б) утвердил большое количество т. н. «лимитов» (квоты на количество репрессированных согласно приказу НКВД № 00447 «Об операции по репрессированию бывших кулаков, уголовников и других антисоветских элементов»). Так, 26 апреля 1938 г. Ворошилов вместе со Сталиным, Молотовым, Кагановичем и Ежовым завизировал утвердительную резолюцию на запросе и. о. секретаря Иркутского обкома ВКП(б) о выделении дополнительного лимита по первой категории на 4 000 человек.
Как народный комиссар обороны Ворошилов принимал активное участие в репрессиях против командного состава РККА. На списке из 26 командиров Красной Армии, направленном из НКВД в НКО 28.05.1937 г., он поставил резолюцию «Тов. Ежову. Берите всех подлецов. 28.V.1937 года. К.Ворошилов»; более краткая резолюция Ворошилова — «Арестовать. К. В.» — стоит на похожем списке из 142 командиров.
В годы Великой Отечественной войны Маршал Советского Союза К. Е. Ворошилов — член Государственного комитета обороны, главнокомандующий войсками Северо-Западного направления (до 5 сентября 1941 года), командующий войсками Ленинградского фронта (с 5 по 14 сентября 1941 года), представитель Ставки по формированию войск (сентябрь 1941 года — февраль 1942 года), представитель Ставки Верховного Главнокомандования на Волховском фронте (февраль—сентябрь 1942 года), главнокомандующий партизанским движением (с сентября 1942 года по май 1943 года), председатель Трофейного комитета при ГКО (май—сентябрь 1943 года), председатель Комиссии по вопросам перемирия (сентябрь 1943 года — июнь 1944 года). В 1943 году он участвовал в работе Тегеранской конференции.
В 1945—1947 годах — председатель Союзной контрольной комиссии в Венгрии.
В 1946—1953 годах — заместитель председателя Совета Министров СССР.
С марта 1953 года по май 1960 года — председатель Президиума Верховного Совета СССР.
С мая 1960 года член Президиума Верховного Совета СССР.
Депутат Верховного Совета СССР 1—7-го созывов (1937—1969).
Умер на 89-м году жизни 2 декабря 1969 года. Похоронен на Красной площади в Москве у Кремлёвской стены: «В ночь со 2 на 3 декабря 1969 года умер маршал Ворошилов. Его похоронам придали беспрецедентный государственный размах. Впервые за двадцать лет после похорон Жданова могила вырыта за Мавзолеем В. И. Ленина. (Не считая ночного перезахоронения Сталина в 1961-м .)».
С 1921 года по октябрь 1961 года и с 1966 года — член ЦК КПСС.
С 1926 года по 1952 год — член Политбюро ЦК КПСС.
С 1952 года по июль 1960 года — член Президиума ЦК КПСС.
Делегат 10—23-го съездов партии.
В 1957 году входил в «антипартийную группу». В отличие от лидеров группы, не был исключён из партии, а лишь подвергнут критике на XXII съезде КПСС.
Жена Ворошилова — Голда Давидовна Горбман (1887—1959), еврейка по национальности. Перед вступлением в брак с Ворошиловым она крестилась, сменила имя и стала Екатериной Давидовной. За это её прокляли родители. Голда Давидовна Горбман являлась членом РСДРП(б) с 1917 года, работала заместителем директора Музея В. И. Ленина. Своих детей у них не было, они воспитывали сына и дочь М. В. Фрунзе — Тимура (1923—1942) и Татьяну (р. 1920), а также приёмного сына Петра (1914—1969), от которого у них было двое внуков — Клим и Владимир.
Кавалер высших наград СССР. В частности, один из 154 дважды Героев Советского Союза и один из десяти человек, кому присвоены обе высшие степени отличия Советского Союза — звания Герой Советского Союза и Герой Социалистического Труда.