Выборы в I Государственную Думу проходили с 26 марта по 20 апреля 1906. Большинство левых партий бойкотировали выборы – РСДРП (большевики), национальные социал-демократические партии, Партия социалистов-революционеров (эсеры), Всероссийский крестьянский союз. Меньшевики заняли противоречивую позицию, заявив о готовности участвовать лишь на начальных стадиях выборов. Только правое крыло меньшевиков во главе с Г.В.Плехановым стояло за участие в выборах депутатов и в работе Думы. Социал-демократическая фракция образовалась в Государственной Думе только 14 июня, после приезда 17 депутатов с Кавказа. В противовес революционной социал-демократической фракции, все, кто занимал правые места в парламенте (их называли «правыми»), объединились в особую парламентскую партию – Партию Мирного Обновления. Вместе с «группой прогрессистов» их было 37 человек. Продуманно и умело провели свою предвыборную кампанию конституционные демократы КДП («кадеты»), сумевшие обязательствами навести порядок в работе правительства, провести радикальную крестьянскую и рабочую реформы, ввести законодательным путем весь комплекс гражданских прав и политических свобод привлечь на свою сторону большинство демократических избирателей. Тактика кадетов принесла им победу на выборах: они получили 161 место в Думе или 1/3 от общего числа депутатов. В отдельные моменты численность фракции кадетов доходила до 179 депутатов. КДП (Партия Народной Свободы) выступала за демократические права и свободы:совести и вероисповедания, слова, печати, публичных собраний, союзов и обществ, стачек, передвижения, за отмену паспортной системы, неприкосновенность личности и жилища и т.д. В программе КДП были пункты об избрании народных представителей путем всеобщих, равных и прямых выборов без различия вероисповедания, национальности и пола, распространении местного самоуправления на всей территории Российского государства, распространении круга ведомств органов местного самоуправления на всю область местного управления; сосредоточении части средств из государственного бюджета в органах местного самоуправления, невозможности наказания без вошедшего в силу приговора компетентного суда, отмене вмешательства министра юстиции в назначение или перемещение судей в ведение дел, упразднении суда с сословными представителями, отмене имущественного ценза при замещении должности мирового судьи и исполнения обязанностей присяжного заседателя, отмене смертной казни и т.д. Подробная программа также касалась реформы просвещения, аграрного сектора, сферы налогообложения (предлагалась прогрессивная система налогообложения).
Черносотенные партии мест в Думе не получили. Серьезное поражение потерпел на выборах «Союз 17 октября» («октябристы») – к началу думской сессии у них было всего 13 депутатских мест, затем в их группе стало 16 депутатов. В составе Первой Думы было также 18 социал-демократов. От так называемых национальных меньшинств было 63 представителя, беспартийных – 105. Значительной силой в Первой Думе также были представители аграрной трудовой партии России – или «трудовики». Фракция трудовиков насчитывала в своих рядах 97 депутатов. 28 апреля 1906 на собрании депутатов 1-й Государственной Думы от крестьян, рабочих и интеллигенции была образована Трудовая группа и избран Временный комитет группы. Трудовики объявили себя представителями «трудящихся классов народа»: «крестьян, фабрично-заводских рабочих и интеллигентных тружеников, ставящими своей целью объединить их вокруг самых неотложных требований трудящихся, которые должны и могут быть осуществлены в ближайшее время через Государственную Думу». Образование фракции вызвано разногласиями по аграрному вопросу крестьян-депутатов с кадетами, а также деятельностью революционно-демократических организаций и партий, прежде всего Всероссийского крестьянского союза (ВКС) и эсеров, заинтересованных в консолидации крестьян в Думе. К открытию Первой Думы 80 депутатов определенно заявили о присоединении к фракции трудовиков. К концу 1906 в ней насчитывалось 150 депутатов. Крестьяне составляли в ней 81,3%, казаки – 3,7%, мещане – 8,4%. Первоначально фракция формировалась по беспартийному принципу, поэтому в нее вошли кадеты, социал-демократы эсеры, члены ВКС, прогрессисты, автономисты, внепартийные социалисты и др. Около половины трудовиков составили члены левых партий. Партийно-политическая пестрота преодолевалась с процессом выработки программы, устава группы и принятия ряда мер по укреплению фракционной дисциплины (членам группы запрещалось входить в другие фракции, выступать в Думе, без ведома фракции, действовать в противоречии с программой фракции и т.п.).
После открытия заседаний Государственной Думы образовался внепартийный Союз Автономистов, насчитывающий около 100 депутатов. В нем принимали участие как члены партии Народной Свободы, так и Трудовая группа. На базе данной фракции вскоре была образована одноименная партия, которая выступала за децентрализацию государственного управления на основе демократических начал и принципа широкой автономии отдельных областей, обеспечение меньшинствам гражданских, культурных, национальных прав, употребления родного языка в общественных и правительственных учреждениях, право на культурное и национальное самоопределение с отменой всех привилегий и ограничений по национальности и вероисповеданию. Ядро партии составили представители западных окраин, преимущественно крупные помещики. Самостоятельную политику вели 35 депутатов от 10 губерний Царства Польского, которые образовали партию «Польское Коло».
С самого начала своей деятельности Первая Дума продемонстрировала стремление к самостоятельности и независимости от царской власти. Вследствие неодновременности выборов работа I Государственной Думы проходила при неполном составе. Заняв первенствующее положение в Думе, кадеты 5 мая в письменный ответ на «тронную» речь царя дружно включили требование отмены смертной казни и амнистии политическим заключенным, установления ответственности министров перед народным представительством, упразднения Государственного совета, реального осуществления политических свобод, всеобщего равенства, ликвидации казенных, удельных монастырских земель и принудительного выкупа частновладельческих земель для ликвидации земельного голода русского крестьянина. Депутаты надеялись, что с этими требованиями царь примет депутата Муромцева, но Николай II не удостоил его этой чести. Ответ думцев был отдан в обычном порядке для «монаршего прочтения» председателю Совета министров И.Л.Горемыкину. Через восемь дней 13 мая 1906 председатель Совета министров Горемыкин ответил отказом на все требования Думы.
19 мая 1906 104 депутата Трудовой группы внесли своей законопроект (проект 104-х). Суть аграрной реформы по законопроекту сводилась к образованию «общественного земельного фонда» для обеспечения безземельного и малоземельного крестьянства путем отдачи ему – не в собственность, а в пользование – участков в пределах определенной «трудовой» или «потребительской» нормы. Что касается помещиков, то трудовики предлагали оставить им лишь «трудовую норму». Конфискация земли у помещиков, должна была, по мнению авторов проекта, компенсироваться вознаграждением помещиков за изъятые земли.
6 июня появился еще более радикальный эссеровский «проект 33-х». Он предусматривал немедленное и полное уничтожение частной собственности на землю и объявление ее со всеми недрами и водами общей собственностью всего населения России. Обсуждение аграрного вопроса в Думе вызвало рост общественного возбуждения в широких массах и революционные выступления в стране. Желая укрепить положение правительства, отдельные его представители – Извольский, Коковцев, Трепов, Кауфман – выступили с проектом обновления правительства путем включения туда кадетов (Милюкова и др.). Однако это предложение не получило поддержки консервативной части правительства. Левые либералы, назвав новое учреждение в структуре самодержавия «Думой народного гнева», начали по их словам «штурм правительства». Дума приняла резолюцию о полном недоверии правительству Горемыкина и потребовала его отставки. В ответ некоторые министры объявили бойкот Думе и перестали посещать ее заседания. Сознательным унижением депутатов был присланный в Думу первый законопроект об ассигновании 40 тыс. руб на постройку пальмовой оранжереи и сооружение прачечной при Юрьевском университете.
6 июля 1906 председатель Совета министров пожилой Иван Горемыкин был заменен энергичным П.Столыпиным (за Столыпиным сохранялся пост министра внутренних дел, который он занимал ранее). 9 июля 1906 депутаты пришли в Таврический дворец на очередное заседание и наткнулись на закрытые двери; рядом на столбе висел манифест за подписью царя о прекращении работы I Думы, так как она, призванная «вносить спокойствие» в общество, лишь «разжигает смуту». В манифесте о роспуске Думы говорилось, что закон об учреждении Государственной Думы «сохранен без изменений». На этом основании началась подготовка к новой кампании, теперь уже по выборам во II Государственную Думу.
Таким образом I Государственная Дума просуществовала в России всего 72 дня, приняв за это время 391 запрос о незаконных действиях правительства.
После ее роспуска около 200 депутатов, среди них кадеты, трудовики и социал-демократы собрались в Выборге, где приняли воззвание Народу от народных представителей. В нем говорилось, что правительство сопротивляется наделению крестьян землей, что оно не имеет права без народного представительства собирать налоги и призывать солдат на военную службу, делать займы. Воззвание призывало к сопротивлению такими, например, действиями, как отказ давать деньги в казну, саботирование призыва в армию. Против подписавших «Выборгское воззвание» правительство возбудило уголовное преследование. По решению суда все «подписанты» отсидели по три месяца в крепости, а затем были лишены избирательных (а по сути дела, гражданских) прав при выборах в новую Думу и на другие общественные должности.
Председателем Первой Думы был кадет Сергей Александрович Муромцев, профессор Петербургского университета.