当地时间6月3日6时，韩国第21届总统选举开始正式投票。投票时间从6时持续到20时，总共14个小时。据韩国中央选举管理委员会初步统计，截至当地时间13时，投票率已达62.1%。

此次选举原有7名候选人登记参选，但其中两人已宣布退选，最终有5人参加角逐。这五位候选人分别是共同民主党候选人李在明、国民力量党候选人金文洙、改革新党候选人李俊锡、民主劳动党候选人权英国和无党派候选人宋镇镐。其中，李在明、金文洙、李俊锡三人呼声较高。

根据韩国《公职选举法》，为避免影响选民投票，在正式投票日前一周禁止开展新的民意调查。此前进行的多项民调中，李在明稳步领跑。韩国民调机构“真实计量器”5月28日发布的选前最后一次民调结果显示，李在明以49.2%的支持率领跑，金文洙为36.8%，李俊锡为10.3%。韩国社会舆论研究所同日发布的民调结果显示，李在明支持率为49.3%，领先金文洙12.7个百分点。

根据韩国中央选举管理委员会公布的计票流程，正式投票在当地时间20时结束。随后投票箱将会被封存，并在警察护送下转送到全国254个计票所进行计票，预计计票工作将从当地时间20时30分左右开始。韩国舆论预测，初步结果或将于4日凌晨前后公布，最终计票结果预计在当地时间4日6时左右得出。

由于本届选举在总统缺位的情况下举行，韩国中央选举管理委员会将在计票工作结束后立刻召开全体会议，表决通过大选投票结果的议案，当选总统随后将正式启动任期。当选总统最早将于当地时间4日早7时左右正式获得总统职权，并开启任期。据报道，韩国行政安全部正筹备4日在国会举行的总统就职仪式，预计仪式将以就职宣誓为主要内容从简举行。

本届选举韩国全国共设有14295个投票站，选民人数约4439万。为鼓励可能因故无法在6月3日投票的选民提前投票，本届选举已于5月29日至30日进行“事前投票”，已有逾1500万名选民参与，投票率为34.74%，是2014年设立该投票制度以来的第二高值。海外韩国公民也于5月20日至25日进行了投票。

分析人士指出，选民投票热情高涨主要是因为各界对本次选举关注度极高。对于很多韩国选民来说，此次选举是对尹锡悦的“审判选举”。韩国宪法法院4月4日通过弹劾总统尹锡悦的裁决，尹锡悦被罢免总统职务。根据法律，韩国须在60日内举行新一届总统选举。