A la muerte de su padre, en el año 657, se convierte en gobernante de Neustria y Borgoña a la edad de cinco años, pero el poder real lo ejerce Ebroín.

A la muerte de Sigeberto III se lanzó contra el usurpador Childeberto, adoptado por Sigeberto a instancias de su mayordomo Pipino.

En el 661 consigue derrotar a Childeberto y hacerse con Austrasia.

Finalmente en el 662, Clotario fue desposeído de Austrasia en favor de su hermano Childerico II, conservando únicamente el gobierno de Neustria y Borgoña, hasta su muerte en el año 673.

Se casó con Amatilda, y murió sin descendencia, pero durante algún tiempo Ebroín creyó que tenía un hijo, posiblemente Clodoveo III.