Początki V Liceum Ogólnokształcącego sięgają roku 1993. Wtedy to właśnie ówczesny dyrektor Ośrodka Doskonalenia Nauczycieli, Krzysztof Wąż, postanowił założyć liceum ogólnokształcące. Ponieważ okres był ku temu sprzyjający, 1 września tegoż roku w gmachu ODN przy ulicy Chopina 15a rozbrzmiał pierwszy dzwonek dla uczniów „Piątki”.
Stworzenie szkoły u boku Ośrodka Doskonalenia Nauczycieli przyniosło wiele korzyści – konsultanci i pracownicy ODN zyskali możliwość sprawdzania i rozwijania swoich koncepcji pedagogicznych podczas prowadzenia zajęć lekcyjnych, natomiast uczniowie - możliwość korzystania z szerokiego zaplecza metodycznego Ośrodka.
Po roku funkcjonowania placówki część sal lekcyjnych przeniesiono do znajdującego się 20 metrów od budynku A budynku B. Tam między innymi powstała nowa pracownia fizyczno-chemiczna, drugi internat (mieszczący się – podobnie jak w budynku A – na poddaszu), a także sala gimnastyczna, która swoimi rozmiarami przewyższa te w innych placówkach w mieście.
Koncepcja szkoły zrodziła się w głowie Krzysztofa Wąża jeszcze w okresie, w którym pracował jako doradca pedagogiczny w jednym z zielonogórskich liceów ogólnokształcących. Widząc ogrom tej placówki, hałas panujący na jej korytarzach oraz schematyczne podejście do ucznia, postanowił założyć szkołę stanowiącą dokładne przeciwieństwo tego obrazu – małą, kameralną, stworzoną dla ucznia i nauczyciela. Jako pedagog, miał inne podejście do sposobów nauczania, dzięki czemu nowa placówka cechowała się nowatorskimi w porównaniu do innych szkół relacjami. Uczniów traktowano na zasadach partnerstwa i równości, starano się utrzymywać z nimi przyjazne stosunki, nikt na nikogo nie patrzył „z góry”.
Także sposób rekrutacji na początku istnienia V LO wyglądał odmiennie. O wiele bardziej od ocen na świadectwie liczyły się zainteresowania kandydata – dlatego każdy ubiegający się od przyjęcie do szkoły musiał podczas prezentacji przed dyrekcją jak najlepiej zaprezentować swoje zamiłowania. W ten sposób powstała szkoła dla osób o skrystalizowanych zainteresowaniach, co pozwoliło na głębsze profilowanie klas. Ten system rekrutacji zmieniła dopiero reforma oświaty, na podstawie której o przyjęciu do szkół ponadgimnazjalnych decyduje liczba punktów uzyskanych z egzaminu oraz za świadectwo.
Pomimo wprowadzenia wielu innowacji, jak na przykład brak dzwonków na przerwy i lekcje, V Liceum na pewno nie było żadnym eksperymentem – wszystko, co się w nim działo, było dokładnie przemyślane i kontrolowane.
Jedną ze wspomnianych innowacji, wprowadzonej wraz w powstaniem placówki, był podział przedmiotów na „zwykłe” i „seminaria”, prowadzone z różnymi nauczycielami. Takie działanie miało pozwolić zapoznać się uczniom z różnymi spojrzeniami na omawiane zagadnienia i wyrobić w nich obiektywizm. Koncepcja ta okazała się dobra i przetrwała do dnia dzisiejszego.
V Liceum zostało stworzone w duchu równości i tolerancji. Szkoła posiada własną Konstytucję, uchwaloną przez pracowników zarówno liceum, jak i ODN, oraz uczniów, w drodze powszechnego referendum. Konstytucja ta zajęła drugie miejsce w konkursie organizowanym przez Helsińską Fundację Praw Człowieka.
Od początku istnienia szkoły stawiano również na rozwój i wdrażanie w życie nowoczesnych technologii. Jako pierwsza w mieście „Piątka” dysponowała profesjonalną pracownią komputerową podłączoną do szybkiego stałego łącza internetowego. Obecnie w szkole znajdują się dwie dobrze wyposażone pracownie, multimedialna biblioteka, oraz kawiarenka internetowa dla osób mieszkających w internacie. W każdej sali znajduje się telewizor oraz wideo lub odtwarzacz DVD.
W roku 2003 nastąpił podział administracyjny między V LO a ODN. Obie placówki stały się odrębnymi instytucjami, a dyrektorem nowego VLO, które po odłączeniu od ODN zyskało imię Krzysztofa Kieślowskiego, została dotychczasowa wicedyrektor, Elżbieta Filipowska.
W czerwcu 2004 roku Marszałek Województwa Lubuskiego, dotychczasowy organ prowadzący szkołę, wypowiedział umowę najmu budynków przy ulicy Chopina. Szkoła od nowego roku szkolnego 2004/2005 miała przenieść się do gmachu CKU przy ulicy Długiej 13. Dzięki interwencji rodziców i nauczycieli przenosiny zostały anulowane, a szkoła jeszcze przez rok pozostanie w swojej dawnej siedzibie. Od września 2004 roku organem prowadzącym V LO został Prezydent Miasta Zielona Góra, a jej nowym dyrektorem Grażyna Uhman.
We wrześniu 2005 roku ostatni raz uczniowie 'Piątki' mieli okazję przywitać nowy rok szkolny w starej siedzibie. Od 2 dnia tego miesiąca szkoła oficjalnie przeprowadziła się do nowego lokum przy ulicy Kingi 1, które dzielić będzie z Gimnazjum nr 3. Zgodnie z decyzją Urzędu Miasta, obie szkoły pozostały odrębnymi instytucjami, z osobną dyrekcją i kadrą pedagogiczną. Wewnątrz budynku nastąpił podział terytorialny pomiędzy placówkami tak, aby ich uczniowie nie mieli ze sobą kontaktu. Nowy budynek V LO przeszedł gruntowną modernizację, która pochłonęła ponad 3 mln złotych. Wymieniono w całości dach, stolarkę okienną i drzwiową, płożono nowe podłogi i tynki. Nasza placówka otrzymała także nowe, kompletne umeblowanie, kolejną pracownię komputerową oraz laboratorium fizyczno-chemiczne. W 2006 roku uzupełniono ostatnie braki wyposażenia, a całość budynku pokryto nową elewacją oraz ocieplono.
4 września 2006 roku pani dyrektor Grażyna Uhman powołała na swojego zastępcę panią Kamillę Witucką, która w roku szkolnym 2009/2010 objęła funkcję dyrektora liceum. Wicedyrektorem została pani Dorota Krassowska.006 roku pani Dyrektor Grażyna Uhman powołała na swojego zastępcę mgr Kamillę Witucką.
Od wielu lat szkoła współpracuje z Gimnazjum w Gommern w Niemczech oraz w Hajduboszormeny na Węgrzech na zasadzie corocznej wymiany młodzieży i realizowaniu różnorodnych tematycznych projektów.
W związku z reformą oświaty w 2017 r. nastąpiła kolejna przeprowadzka. Tym razem przeniesiono V LO do budynku Gimnazjum nr 7, przy ul. Zachodniej 63 w Zielonej Górze. Nowy rok szkolny 2017/2018 przywitało 757 uczniów, czyli 12 oddziałów gimnazjum oraz 13 oddziałów liceum, a także ponad 60 nauczycieli.
DYREKTORZY SZKOŁY
1993 - 2003 - dr Krzysztof Wąż (dyrektor V LO i ODN)
2003 - 2004 - mgr Elżbieta Filipowska (dyrektor V LO)
2004 - 2009 - mgr inż. Grażyna Uhman (dyrektor V LO)
od 2009 mgr Kamilla Witucka (dyrektor V LO)
WICEDYREKTORZY SZKOŁY
1993 - 1995 - mgr Dobiesław Barczyński (zastępca dyrektora)
1995 - 1997 - mgr Aleksander Ławiński (zastępca dyrektora)
1997 - 2003 - mgr Elżbieta Filipowska (zastępca dyrektora)
2006 - 2009 - mgr Kamilla Witucka (zastępca dyrektora)
od 2009 - dr Dorota Krassowska (zastępca dyrektora)
od 2017-2018 – mgr Lidia Kocąka (zastępca dyrektora)
od 2018 – mgr Aneta Siuba (zastępca dyrektora)