克洛泰尔一世是法兰克王国墨洛温王朝的缔造者克洛维一世与王后克洛蒂尔德的四个儿子中最小的一个，大约在497年生于苏瓦松（今属法国皮卡第大区埃纳省），他的名字“克洛泰尔”在古日耳曼语中意为“光荣的勇士”。

511年克洛维一世驾崩，根据法兰克人的继承传统，统一的法兰克王国被当作国王的家庭私产由克洛维一世的四个儿子瓜分。克洛泰尔分到了高卢北部和比利时一带、默兹河下游的领土，定都于他的出生地苏瓦松，其他主要城市包括拉昂、努瓦永、康布雷和马斯特里赫特等。雄心勃勃的克洛泰尔并不满足于苏瓦松王国一隅，而是设法扩张领土。

克洛泰尔不但雄心勃勃，更是残忍无情。524年，克洛泰尔的二哥克洛多米尔在讨伐勃艮第人时战死，克洛泰尔乘机霸占了二嫂贡迪奥克，又伙同三哥希尔德贝尔谋杀了克洛多米尔三个儿子中的两个，只有克劳德幸免于难（克劳德后来出家），还与大哥蒂埃里一世和希尔德贝尔一起瓜分了克洛多米尔生前的领地奥尔良王国，克洛泰尔分得了最重要的部分（包括图尔、普瓦捷等城市），成为奥尔良国王。

从532年开始，克洛泰尔和两位兄长一起讨伐勃艮第人，并于534年正式灭亡了第一勃艮第王国。克洛泰尔分得勃艮第南部，包括格勒诺布尔、迪等重要城市。

后来，东哥特人将普罗旺斯割让给法兰克人，克洛泰尔分得了奥朗日、卡庞特拉和加普等城市。531年他与大侄儿狄奥德贝尔一世（蒂埃里一世之子）一起攻打图林根人，542年他又与西尔德贝尔一世攻打西班牙的西哥特人，扩张了自己的领地。他的大侄孙狄奥德巴尔（狄奥德贝尔一世之子、蒂埃里一世之孙）死于555年，他又吞併了兰斯王国，成为兰斯国王。558年，希尔德贝尔去世，他又吞併了巴黎王国，从而成为全法兰克人唯一的国王，继父王克洛维一世之后再度统一了法兰克王国。克洛泰尔还远征萨克森，把领土扩张到今日的德国境内，有时还强迫萨克森人每年向他进贡500头牛。

虽然克洛泰尔一世再度统一了法兰克王国，但他的晚年是在内部纷争中度过的。他的儿子克朗恩在各种场合与他作对，最终举兵反叛。克洛泰尔击败了克朗恩，并一路追捕克朗恩的叛军。在叛军的避难所布列塔尼，克洛泰尔再次击败了克朗恩和布列塔尼的联军，杀死了布列塔尼首领，抓住了克朗恩。克洛泰尔将克朗恩和他的妻子和儿子们关在一个小屋里活活烧死。

克朗恩死后，克洛泰尔又十分后悔，便来到图尔的圣马丁墓前忏悔，不久在贡比涅的王宫中去世。

虽然克洛泰尔再度统一了法兰克王国，但他死后王国再度分裂，由他的四个儿子瓜分。克洛泰尔对兄长和侄儿的残忍无情也影响到之后的历代墨洛温王朝的国王，该王朝的家庭纷争，兄弟阋墙，自相残杀不断出现，削弱了自身实力，终于被加洛林王朝取而代之。