Partiet blev grundlagt i 1969, hvor det erstattede Den franske sektion af arbejdernes Internationale (SFIO), der var oprettet i 1905 som den franske afdeling af Anden Internationale. PS kom første gang til magten under Den Femte Republik med François Mitterrands sejr ved præsidentvalget i 1981. Forud for valget var et samarbejde med det franske kommunistparti brudt sammen, hvilket formentlig har været medvirkende til, at PS fik så godt et resultat, som tilfældet var. Mitterrand, der havde været leder af partiet siden 1971, var dets mest fremtrædende politiker i perioden. I 2012 vandt François Hollande det franske præsidentvalg for PS.
Mitterrand genvalgtes som præsident 1988. Under hans embedsperiode gennemgik Frankrig en række reformer, bl.a. nationaliseredesbanker, forsikringsselskaber og forsvarsindustrien. Partiet arbejdede for at øge arbejdernes løn samtidig med at man ville mindske den ugentlige arbejdstid. Det blev gennemført under partiets premierminister Lionel Jospin i 2002, da 35-timers ugen blev indført.
I forbindelse med Mitterrands valg til præsident i 1981 fik partiet som en del af en koalition også flertallet i Nationalforsamlingen for første gang. Fra 1986 til 1988 var premierministeren imidlertid af gaullisme|gaullistisk observans; da besad den senere præsident Jacques Chirac nemlig embedet. I 1993 udpegede Mitterand partifællen Édouard Balladur som premierminister. Chirac vandt præsidentvalget i 1995, hvor PS opstillede Lionel Jospin. Jospin var premierminister 1997-2002.
Martine Aubry er – siden den 25. november 2008 – partiets førstesekretær (formand).
Parti Socialistes kandidat til præsidentvalg i 2012 , François Hollande, fik 52 % af stemmerne mod Nicolas Sarkozy og vinder. Ved det seneste valg til Nationalforsamlingen i 2012 fik partiet 29.3% af stemmerne og vinder absolut flertal i anden runde.