1572年5月、教皇ピウス5世の死去を受けておこなわれたコンクラーヴェにおいてブオンコンパーニ枢機卿が新教皇に選ばれ、グレゴリウス13世を名乗った。教皇位についた彼がまず全精力を傾けて取り組んだのは教会改革であった。特にトリエント公会議の決議の実施を徹底させ、不在司教が問題になっていたことを受けて司教や枢機卿は自らの担当地域に住むことを徹底させた。さらに公会議後に実施されることが決まっていた禁書目録の作成を実行するため委員会を任命している。グレゴリウス13世治世の事跡でもっとも有名なものは何と言っても「グレゴリオ暦」として知られる新暦の採用である。ユリウス暦のずれはすでに数百年前にロジャー・ベーコンによっても指摘されていたが、トリエント公会議において教皇庁への委託業務として新暦の研究が決定されていた。これを受けて教皇はこの業務のためシルレト枢機卿を長とする委員会を設立して検討させた。委員会の中には当代随一の天文学者であったドイツのイエズス会員クリストファー・クラヴィウスも含まれており、時代の先端をゆく科学的事業であった。この委員会の研究と決定を受けて1582年2月に暦の切り替えの勅令が発せられ、暦の切り替えは1582年10月におこなわれることになった。まずカトリックの国であるイタリア、スペイン、ポルトガル、ポーランドなどで採用され、ユリウス暦の1582年10月5日が10月15日に改められた。プロテスタント諸国は当時、暦であってもカトリックの影響力を受けるのは不本意としてグレゴリオ暦を受け入れなかった。また、正教会にあっては教会暦の変更は奉神礼の日時に多大な影響を被るものであり、ローマ・カトリック教会の独断で教会暦が変更される事は受け入れられるものではなく、新暦採用は東西教会の亀裂を深めた。しかしやがてこの暦はプロテスタント諸国・正教諸国を含めた世界中で採用されることになり、現代に至っている。ただし正教会に属する教会のうち幾つかの教会（エルサレム総主教庁、グルジア正教会、ロシア正教会、セルビア正教会、日本正教会など）では、当該地域の世俗国家はグレゴリオ暦を使用していても（イスラエル、ロシア、日本など）、依然として教会内ではユリウス暦が使用されている。また、法学者としてピウス5世時代に始められた教会法の改訂もおこなわせており、『教会法集成』として完成させた。
ウーゴはボローニャ生まれ。地元の名門ボローニャ大学で法学を修め、1530年に学位を得た。その後、同大学で法学の教官として教壇に立っていた。生徒の中にはカルロ・ボッロメーオやアレッサンドロ・ファルネーゼなどがいた。36歳にして教皇パウルス3世によってローマへ招かれ、教会法関係の業務についた。枢機卿にあげられたのは教皇ピウス4世の時代であり、トリエント公会議にも参加している。
長編小説66作、中短編小説156作、戯曲15作の他、メアリ・ウェストマコット名義のロマンス小説や、自伝など数作ある。また生前中に刊行されなかった作品や死後に見つかった未発表作、小説作品の戯曲化、あるいはその逆など細かい物を含めればまだ数点増える。
1976年1月12日 高齢のため風邪をこじらせ静養先のイギリス、ウォリングフォードの自宅で死去。死後『スリーピングマーダー』が発表される。遺骸は、イギリスのチョルシーにあるセント・メアリ教会の墓地に埋葬された。
聖ピオ十世会は第2バチカン公会議（1962年–1965年）に伴う変化への反対から生まれた。創立者及び中心人物は、アフリカでの宣教活動に長年従事したフランス人のマルセル・ルフェーブル大司教であり、彼は聖霊修道会の総長を1962年から1968年まで務めていた。1968年に修道会が憲章を改訂した時に、彼はそれを非カトリック的かつ近代主義的であると捉えて退任した。退任後、間もなく、ローマのフランス人神学生は彼に接近した。彼等は伝統的な教義への固執のために迫害されていると語り、どこの保守的な神学校で学業を修められるか助言を求めたという。神学生たちの相談に乗っているうちに、彼らをスイスで指導するようになった。やがてルフェーブル大司教に賛同した司祭たちとともに1970年に「聖ピオ十世会」を設立、信徒から寄進を受けてスイス南西部のエコンに神学校を設立し、今でも同会の本部になっている。ルフェーブル大司教は修道会としての認可を求めてローマ教皇庁と折衝していたが、同会が第2バチカン公会議の改革への批判を行っていたことが、まずフランスの司教たちから問題視され、やがて教皇庁との関係も悪化していった。1970年11月に現地のシャリエール司教の仮認可を得たものの、1975年には新任の司教によって取り消され、1976年5月には教皇パウロ6世がルフェーブル大司教を公式に叱責する事態となった。教皇による司教の公式な叱責は200年ぶりのことであった。1988年6月30日、ルフェーブル大司教は教皇庁の警告を無視して、教皇庁の認可なく会所属の4名の司祭を司教に聖別（叙階）した。ブラジルのカンポ・ドス・ゴイタカセスの引退した司教であるアントニオ・デ・カストロ・メイヤーも共同司式者として聖別式（叙階式）に補佐した。教皇の許可なく司教叙階を行うことは教会法で自動破門が適用される行為であるため、事態を重く見た教皇ヨハネ・パウロ2世は使徒的書簡「エクレジア・デイ」（神の教会）を発布して大司教の無認可叙階を非難し、公にルフェーブル大司教と彼に聖別（叙階）された4人の司教、並びに共同司式者のカストロ・メイヤー司教の破門を宣言した。