Τον Φεβρουάριο του 2006, ο Μπαν ανακοίνωσε την υποψηφιότητά του για να αντικαταστήσει τον Κόφι Ανάν στη θέση του Γενικού Γραμματέα του ΟΗΕ στο τέλος του 2006. Ήταν ο πρώτος Νοτιοκορεάτης που έθεσε υποψηφιότητα για Γενικός Γραμματέας. Πήρε τις περισσότερες ψήφους σε κάθε μία από τις τέσσερις ψηφοφορίες που διεξήγαγε το Συμβούλιο Ασφαλείας των Ηνωμένων Εθνών στις 24 Ιουλίου 2006, 14 Σεπτεμβρίου 2006, 28 Σεπτεμβρίου 2006 και 2 Οκτωβρίου 2006.
Στις 25 Σεπτεμβρίου 2006, ενώ οι δημοσκοπήσεις αυτές λάμβαναν χώρα, ο Μπαν μίλησε στην Asia Society στη Νέα Υόρκη για την υποψηφιότητά του και τις απόψεις του για τα μείζονα ζητήματα που αντιμετωπίζει ο ΟΗΕ. Την επόμενη ημέρα, έδωσε συνέντευξη στο AsiaSource της Asia Society, όπου μίλησε και πάλι πολύ για τις επερχόμενες προκλήσεις που θα αντιμετωπίσει ο ΟΗΕ. Νωρίτερα μέσα στο έτος, είχε μιλήσει στο Συμβούλιο Εξωτερικών Σχέσεων στη Νέα Υόρκη.
Σε μια άτυπη δημοσκόπηση που πραγματοποιήθηκε στις 2 Οκτωβρίου 2006, ο Μπαν έλαβε δεκατέσσερις θετικές ψήφους και μία "αρνητική γνώμη" από τα δεκαπέντε μέλη του Συμβουλίου Ασφαλείας- η ιαπωνική αντιπροσωπεία ήταν το μόνο έθνος που δεν συμφωνούσε πλήρως. Το πιο σημαντικό είναι ότι ο Μπαν ήταν ο μόνος που απέφυγε το βέτο, ενώ καθένας από τους άλλους πέντε υποψηφίους έλαβε τουλάχιστον μία αρνητική ψήφο από τα πέντε μόνιμα μέλη του Συμβουλίου - τη Λαϊκή Δημοκρατία της Κίνας, τη Γαλλία, τη Ρωσία, το Ηνωμένο Βασίλειο και τις Ηνωμένες Πολιτείες. Μετά την ψηφοφορία, ο Shashi Tharoor, ο οποίος τερμάτισε δεύτερος, απέσυρε την υποψηφιότητά του και ο μόνιμος αντιπρόσωπος της Κίνας στον ΟΗΕ δήλωσε στους δημοσιογράφους ότι "είναι απολύτως σαφές από τη σημερινή ψηφοφορία με άχυρο ότι ο υπουργός Μπαν Κι Μουν είναι ο υποψήφιος που το Συμβούλιο Ασφαλείας θα προτείνει στη Γενική Συνέλευση".
Στις 9 Οκτωβρίου 2006, το Συμβούλιο Ασφαλείας επέλεξε επίσημα τον Μπαν ως υποψήφιο. Στις 13 Οκτωβρίου 2006, η Γενική Συνέλευση των 192 μελών ενέκρινε ψήφισμα, με παμψηφεί, για τον διορισμό του Μπαν ως Γενικού Γραμματέα.
Στο Op-Ed του 2009, ο Μπαν Κι-μουν αναφερόμενος στην υπερθέρμανση του πλανήτη δήλωσε:
"Όλοι συμφωνούν ότι η κλιματική αλλαγή αποτελεί υπαρξιακή απειλή για την ανθρωπότητα"
Στις 21 Ιουνίου 2011 επανεξελέγη για δεύτερη θητεία ως Γενικός Γραμματέας του ΟΗΕ με ομόφωνη ψηφοφορία.