Vào tháng 2 năm 2006, Ban tuyên bố ứng cử thay thế Kofi Annan làm Tổng thư ký Liên hiệp quốc vào cuối năm 2006. Đây là lần đầu tiên một người Hàn Quốc tranh cử chức Tổng thư ký.[10]

Ban dẫn đầu trong bốn lần bầu cử sơ khởi do Hội đồng Bảo an Liên Hiệp Quốc tổ chức vào 24 tháng 7, 14 tháng 9, 28 tháng 9 và 2 tháng 10.

Vào lần bỏ phiếu không chính thức ngày 2 tháng 10, Ban nhận 14 phiếu thuận và 1 "không ý kiến" từ 15 thành viên Hội đồng bảo an, đoàn Nhật Bản là quốc gia duy nhất không đồng ý hoàn toàn. Quan trọng hơn, Ban là người duy nhất thoát một phiếu chống, trong khi mỗi trong 5 người còn lại đều nhận ít nhất là một phiếu chống từ 5 năm thành viên thường trực của Hội đồng bảo an — Cộng hòa nhân dân Trung Hoa, Pháp, Nga, Anh và Hoa Kỳ.[11] Sau khi bỏ phiếu, Shashi Tharoor, người thứ hai, rút lui[12] và Đại diện thường trực của Trung Quốc tại LHQ nói với các phóng viên là "khá rõ từ kết quả bỏ phiếu hôm nay là Bộ trưởng Ban Ki-moon là ứng cử viên mà Hội đồng bảo an sẽ đề nghị lên Đại hội đồng (General Assembly)."[13]

Vào 9 tháng 10, Hội đồng Bảo an chính thức chọn Ban như là người được đề cử. Vào 13 tháng 10, Tổng Hội đồng gồm 192 thành viên đã thông qua một nghị quyết, bằng biểu quyết, bổ nhiệm Ban làm Tổng thư ký Liên Hiệp Quốc.