La première conférence environnementale du quinquennat a lieu à Paris les 14 et 15 septembre 2012. Outre plusieurs annonces, dont la préparation de la loi de transition énergétique, François Hollande y propose que la France accueille la conférence mondiale pour le climat (COP) en 2015. Il est alors décidé que la conférence environnementale devienne un rendez-vous annuel.

La deuxième conférence, en 2013, s'intéresse à l’économie circulaire (recyclage, valorisation des déchets...), aux emplois autour de la transition énergétique, à la politique de l’eau, à la biodiversité marine et à l’éducation à l’environnement. « La seule bonne nouvelle, c’est l’objectif de diviser par deux la consommation d’énergie d’ici 2050, estime la fédération France nature environnement. Pour le reste , il y a peu de nouvelles décisions (...), pas d’annonce concrète pour mettre en œuvre les objectifs fixés l’an dernier. »

En 2014, la troisième conférence est boycottée ou critiquée par plusieurs associations environnementales. Il y est question de la préparation de la COP 21, de l'accélération de la sortie du diesel et de la question des pesticides et des perturbateurs endocriniens.

En 2016, la quatrième conférence donne au gouvernement l'occasion de vanter son bilan environnemental, en capitalisant notamment sur le succès de la COP21.

La ministre de l'Environnement Ségolène Royal avait annoncé une dernière conférence environnementale "début 2017", mais celle-ci n'a pas eu lieu.