Собор начал свою работу 11 октября 1962 года. К этому времени католические епископы, главы монашеских орденов, преподаватели теологических факультетов прислали запрошенные папой ранее пожелания относительно проблем, которыми будет заниматься Собор. Направил свой ответ и епископ Войтыла. На Собор съехалось 2540 епископов, включая представителей других христианских конфессий. По желанию Иоанна XXIII, на Соборе не должно было выноситься никаких осуждений, только должны были проводиться попытки найти способы углубления и обновления духовной жизни верующих на данный момент истории. Все темы, затрагиваемые на Соборе, еще на протяжении 30 лет после его окончания активно разрабатывались; реализовывались новые реорганизационные мероприятия. Важнейшим документом Собора стала «Догматическая конституция о Церкви». В 1966 году был опубликован сборник декретов, деклараций, постановлений Собора. Также одним из результатов работы Собора стала новая редакция Канонического права, регламентирующего церковную правовую систему.

Перечислим основные проблемы, обсуждаемые на Соборе:

Церковь в современном мире;

литургия в Церкви;

пастырское служение епископов

экуменизм;

обновление жизни монашествующих применительно к современным условиям;

апостольство мирян в Церкви;

средства массовой коммуникации и Церковь;

религиозная свобода;

нехристианские религии.

Очевидной областью реорганизации была литургия. Богослужения отныне стали проводиться на национальном языке; в Церковь стало приходить больше людей, активно организовывались молитвенные группы и движения мирян, участие в которых делало возможным для человека ощутить себя способным служить Церкви и ближнему, чувствовать себя востребованным, углублять свою духовную жизнь. Кроме того, новое развитие получила миссионерская и благотворительная деятельность Церкви. В центре задач Собора было новое понимание значения Церкви как общины верующих и ответственности всех ее членов. Одной из важнейших целей Собора было преодоление разрыва между верой и повседневной жизнью человека. Собор принес с собой новый порыв энергии и надежды. В католическом мире получило развитие стремление сделать веру истинной и отвечающей нуждам людей.

Отношение епископа Войтылы к открытию Собора было позитивным. В отличии от кардинала Вышинского, примаса Польши, считавшего, что Собор не станет серьезно рассматривать проблемы Восточной Европы, Войтыла искренне надеялся на результативность работы Собора. Он с большой заинтересованностью давал ответы на предварительном опросе епископов по поводу спектра выносимых на рассмотрение Собора проблем. Войтыла активно поддерживал идею проведения литургии на национальном языке в различных странах.

На первой сессии, состоявшейся осенью 1962 года, епископ Войтыла принимает активное участие в дискуссии по вопросу понимания Церковью соотношения Писания и Предания-Библии и трудов Отцов Церкви. Этот вопрос был принципиально важен для максимального сближения с представителями протестантских общин в рамках экуменического диалога. Войтыла предложил рассматривать и Писание и Предание как одну из форм самовыражения Бога, а не продолжать спор о том, насколько полно отражается «откровение» в тех или иных толкованиях Библии, работах теологов.

По вопросу внесения изменений в обрядность богослужения епископ Войтыла выступил с примерами из личного опыта, доказывая, что обряд должен быть доступен и понятен прихожанам, чтобы побудить их к более сознательному участию в литургии и таинствах Церкви. Особым образом Войтыла выделял важнейшее значение перехода проведения литургии на родной язык. Также епископ выступил за документальное закрепление особого служения мирян в Церкви, что позволило бы каждому члену церковной общины чувствовать большую ответственность и значимость, как в церковной жизни прихода, так и в семье, в личной духовной жизни.

Осенью 1963 года Войтыла в ходе второй сессии Собора принимает непосредственное участие в дебатах о сути взгляда на Церковь как «народ Божий». В письменном выступлении епископ Войтыла с позиции философии доказывает, что каждый принявший крещение становиться «служителем святости». Соответственно, сохранение святости в мире является главнейшей задачей для каждого христианина.

К проблеме апостольского служения мирян Войтыла возвращается в своих докладах на третьей сессии Собора уже в качестве архиепископа Краковского. Возрастает количество письменных и устных выступлений Войтылы и круг освещаемых им проблем.

Важной для Войтылы проблемой являлось изменение взглядов в обществе на сам смысл понятия «церковь». Он говорил о том, что необходимо провести пересмотр устаревшего подхода к Церкви как к группе священников и монашествующих, не участвующих в проблемах окружающего мира. Церковь, в первую очередь, это община, это миряне – конкретные личности, люди различных профессий, возрастных групп, граждане множества государств. Именно эти люди должны преобразовывать окружающий мир в духе евангельского учения, при этом наиболее сложная и ответственная задача ложится на плечи молодежи. На протяжении своего понтификата Иоанн Павел Второй еще не раз будет рассматривать проблему задач молодежи в церковной жизни, как и вопрос об особом призвании женщины в Церкви и современном мире. Этим темам будет посвящен ряд папских энциклик.

Епископ Войтыла на своем выступлении 25 сентября 1964 года предложил рассматривать вопрос о религиозной свободе не только как экуменический, но одновременно касающийся взаимоотношения Церкви и государства. Переходя к рассмотрению политического аспекта, архиепископ сумел выработать новую позицию, основные элементы которой вошли в «Декларацию о религиозной свободе»-специально посвященному этой проблеме документу Собора.

Участие в работе Второго Ватиканского Собора Кароль Войтыла рассматривал как очередную возможность послужить людям. Он желал как можно подробнее информировать поляков о том, что происходит на Соборе, чтобы и они почувствовали свою причастность к такому важному событию в жизни Церкви и общества. Для этого Войтыла после завершения каждой сессии Собора организовывал открытые конференции и лекции для представителей польского духовенства и интеллигенции; присылал в Польшу письма с разъяснением выбора той или иной своей позиции по многим вопросам, обсуждаемым на Соборе. При этом Войтыла стремился избегать передачи информации через СМИ, так как они контролировались правительством, достаточно негативно относящимся к церковным делам.