Przygotowania do procesu templariuszy ludzie króla rozpoczęli już w 1305 roku: zbierano obciążające dowody, wyszukiwano świadków herezji i występków templariuszy. Filip Piękny poinformował papieża Klemensa o zebranych dowodach winy. Papież jednak wstrzymał się od wszelkich kroków przeciw zakonowi, w sierpniu zaś 1307 roku postanowił - na żądanie wielkiego mistrza templariuszy, który dowiedział się już o oskarżeniach - zbadać sam sprawę i przeprowadzić śledztwo.

Ta decyzja papieża, jak również przybycie do Francji wielkiego mistrza Jakuba de Molay przyspieszyły akcję Filipa Pięknego. We wrześniu 1307 roku król na spotkaniu ze swymi doradcami w opactwie Maubuisson opracował ostateczny plan uderzenia. Do urzędników królewskich została wysłana tajna instrukcja, dotycząca szczegółów aresztowania i przesłuchiwania templariuszy oraz przejmowania przez administratorów dóbr zakonnych.
Miesiąc później, 13 października 1307 roku, w całej Francji aresztowano templariuszy. Kronikarze mówią o aresztowaniu wszystkich templariuszy tego samego dnia i o tej samej godzinie. Może to przesada, jednak bez wątpienia było to uderzenie gwałtowne i niespodziewane. Mistrzowska operacja królewskiej policji. Zaskoczenie było absolutne. Nie ma żadnych wiadomości o oporze stawianym przez templariuszy. A przecież wśród rycerzy i braci zakonnych nie brak było ludzi odważnych i zdecydowanych, nawykłych do władania mieczem. Około 2000 osób znalazło się w królewskich więzieniach. Wśród aresztowanych był też wielki mistrz Jakub de Molay. Jeszcze dzień wcześniej, 12 października, u boku króla brał udział w ceremoniach pogrzebowych hrabiny Yalois i niósł trumnę razem z innymi dygnitarzami dworu.

Filip Piękny chciał nadać sprawie templariuszy rozgłos międzynarodowy. Kilka dni później wysłał więc listy do wszystkich władców chrześcijańskich, zawiadamiając ich o odkryciu herezji templariuszy i wzywając, aby poszli jego śladem i bronili wiary przed nową herezją. Większość władców europejskich, których potrzeby finansowe były podobne jak króla francuskiego, posłuchała tego wezwania i stała się nagle gorliwymi "obrońcami religii".
Aresztowanych we Francji templariuszy przesłuchiwali urzędnicy królewscy, potem inkwizytorzy. Jedni i drudzy stosowali tortury, będące wówczas w sądownictwie w powszechnym użyciu. W trakcie śledztwa ustalono więc winy templariuszy: bluźnierstwo, wypaczanie obrzędów kościelnych, rozpustę i homoseksualizm, bałwochwalstwo. Wszyscy prawie przyznali się do zarzucanych im win, nie wyłączając najwyższych dygnitarzy zakonu. Duże wrażenie zrobiło zeznanie wielkiego mistrza Jakuba de Molay, złożone w obecności mistrzów uniwersytetu paryskiego (25 października). Przyznał się do tego, że podczas przyjęcia do zakonu zaparł się Chrystusa i pluł na krzyż. Oświadczył też, że jako wielki mistrz nakazał utrzymać dalej ten obrzęd w zakonie. Uroczyście zapewniał o swojej skrusze i prosił o przebaczenie i nałożenie pokuty. Wysłał również list do wszystkich templariuszy we Francji, aby przyznali się do winy. Inny dygnitarz zakonu, Hugo de Pairaud - niedawno jeszcze wysoki urzędnik skarbowy królestwa - przyznał się do jeszcze większych występków. Nie tylko wyrzekał się Chrystusa i pluł na krzyż oraz kazał robić to innym, ale ponadto jeszcze czcił bożka - diabła w kształcie głowy ludzkiej. Była to, jak zanotowano w aktach procesu, "głowa z metalu, posiadała twarz jakby ludzką, włosy czarne i kędzierzawe". Inny z templariuszy zeznał, że wierzono powszechnie, iż ten idol pomagał zakonowi, był źródłem bogactwa templariuszy. Nazywano go zwykle Bahomet, co mogło być zniekształceniem imienia Mahomet.

Wśród historyków nie ma zgody, czy zarzuty, do których przyznała się większość templariuszy, były prawdą czy też zmyśleniem. Niektórzy twierdzą, że w zakonie istniała grupa ludzi, rodzaj tajnego stowarzyszenia, uprawiająca obce chrześcijaństwu ryty kultowe i praktyki magiczne. Inni widzą w tym tylko wytwór fantazji wrogów zakonu, a sędziowie wmawiali oskarżonym te historyjki w czasie przesłuchań i na torturach. Opinię tę zdaje się potwierdzać fakt, że w czasie przesłuchań przez komisję papieską templariusze odwoływali swe zeznania, składane pod przymusem tortur. Poza tym procesy prowadzone poza granicami Francji nie ujawniły żadnych takich występków. Jedynie w Państwie Kościelnym, gdzie władcą był sam papież, procesy inkwizycji potwierdziły winę oskarżonych. Śledztwo nie ujawniło też żadnych materialnych dowodów winy templariuszy. Mimo dokładnych poszukiwań nie znaleziono idolów, ksiąg heretyckich czy magicznych ani tajnej reguły zakonu. Wszystkie dowody winy opierały się tylko na zeznaniach.
Być może jednak pewne zarzuty stawiane templariuszom były prawdziwe. Istniały prawdopodobnie jakieś specjalne rytuały przyjmowania nowych członków zakonu, inne od powszechnie w zakonach przyjętych ceremonie i zwyczaje, których wielu nie rozumiało lub celowo tłumaczyło w sposób opaczny. Wszystkie prawie zeznania mówią, że podczas ceremonii przyjmowania nowy brat zakonny po otrzymaniu habitu (a więc po formalnym przyjęciu) musiał na rozkaz przyjmującego go templariusza, którym był zwykle jakiś urzędnik zakonu, napluć na krzyż i wyrzec się Chrystusa. Przypuszczam, że taka ceremonia istniała rzeczywiście u templariuszy. Była to próba - jedna z najcięższych dla wierzących, a przy tym zabobonnych ludzi średniowiecza - posłuszeństwa wobec rozkazów przełożonego. Kto zdobył się na wykonanie tego polecenia, ten nie wahał się już później spełniać innych rozkazów przełożonych. A o to przecież chodziło.

O wynikach śledztwa informowany był papież Klemens V. Ujawnienie "zbrodni" zakonu wywołało wielki skandal. Oczekiwano więc od papieża, aby zabrał głos w tej sprawie. Po pewnych wahaniach, naciskany przez króla francuskiego, Klemens V zdecydował się wreszcie na wypowiedź w sprawie templariuszy. 22 listopada 1307 roku papież ogłosił bullę, w której chwali gorliwość króla Francji, podaje treść zeznań wielkiego mistrza i nakazuje wszystkim władcom chrześcijańskim aresztować templariuszy, a dobra ich zająć, aż do ostatecznego ustalenia winy zakonu. We wszystkich prawie krajach europejskich rozpoczęły się wtedy procesy przeciw templariuszom.

Stanowisko papieża zmieniło się na początku 1308 roku. Wysłani przez niego do Paryża dwaj legaci przesłuchali uwięzionych dygnitarzy zakonu. W obecności legatów papieskich wielki mistrz Jakub de Molay i Hugo de Pairaud odwołali swe poprzednie zeznania, obciążające tak bardzo zarówno ich samych, jak i cały zakon. W tej sytuacji papież zakazał inkwizytorom i biskupom francuskim prowadzenia dalej sprawy templariuszy. Ta decyzja papieska, mogąca ocalić zakon i zniweczyć plany Filipa Pięknego, spowodowała nową akcję króla francuskiego.

Kierujący całą sprawą Wilhelm de Nogaret rozpoczął kampanię przeciw papieżowi; za pomocą pism ulotnych chciał wrogo nastawić opinię publiczną do papieża - obrońcy występnych i bezbożnych templariuszy. Zwołane do Tours w maju 1308 roku Stany Generalne - reprezentacja wszystkich warstw społeczeństwa francuskiego - zaaprobowały politykę króla w sprawie templariuszy. W rezultacie tej kampanii Klemens V uległ naciskowi króla. Latem 1308 roku na wspólnym spotkaniu Filipa Pięknego z papieżem ustalono, że sprawę templariuszy rozpatrzy specjalna komisja papieska, ale aresztowani członkowie zakonu nadal pozostaną w więzieniach króla, a dobra zakonne pod zarządem królewskim.

Rozpoczęła się nowa faza procesu przeciw templariuszom, która obejmowała jakby dwie serie procesów prowadzonych równolegle. Jedne - odbywały się z udziałem inkwizytorów w sądach biskupich i rozpatrywały sprawy pojedynczych templariuszy. Równocześnie z nimi prowadzony był przez komisję papieską inny proces, który miał ustalić winę nie pojedynczych osób, ale całego zakonu.

Komisja papieska, która rezydowała w opactwie św. Genowefy w Paryżu, przesłuchała wielu templariuszy i innych świadków, aby ustalić, czy zakon był organizacją heretycką. W czasie tych przesłuchań wielu templariuszy odwołało swoje poprzednie zeznania. Niektórzy z nich wyjaśnili, że zeznania obciążające zakon składali pod wpływem strachu i tortur. Kilku uwięzionych templariuszy przedłożyło memoriał komisji papieskiej, który zachował się do dziś. Oto co piszą rycerze zakonni o metodach śledztwa: "...i to jest pewne, że my oraz inni bracia nie jesteśmy w bezpiecznym miejscu, ponieważ jesteśmy i będziemy we władzy tych, którzy podsuwają fałszywe oskarżenia przeciw zakonowi panu królowi. Oni codziennie, sami lub przez innych, nakłaniają nas w różny sposób, abyśmy nie odwoływali wymuszonych strachem fałszywych zeznań. Twierdzą, że jeśli je odwołamy, zostaniemy na pewno spaleni". Rzecz ciekawa, nie odważono się zaatakować i oskarżyć króla, a tylko anonimowych wrogów zakonu.

Takie oświadczenia składane przed komisją papieską być może mogłyby jeszcze ocalić sprawę templariuszy. Ale nowe wypadki sparaliżowały obronę. Oto w maju 1310 roku synod biskupów w Sens, obradujący pod przewodnictwem arcybiskupa Filipa de Marigny, związanego blisko z królem, potępił 54 templariuszy i uznał ich winę. Zostali oni spaleni na stosie. Egzekucja ta wywołała nową falę strachu wśród więzionych zakonników. Nie próbowali się już bronić. Jakże szybko załamywali się ci zahartowani w walkach rycerze, którzy mieli opinię ludzi odważnych, dumnych i hardych.