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L'annonce de la reddition de l'Empereur Napoléon III à Sedan, le 2 septembre 1870 et de la capitulation de l'armée déclenche l'action des républicains. La République est proclamée, le 4 septembre, comme en 1848, à l'Hôtel de ville de Paris. Les députés de Paris, notamment Jules Favre, Jules Ferry, Léon Gambetta et Jules Simon, forment un gouvernement provisoire, présidé par le général Trochu. Le Cabinet est composé de républicains modérés et de radicaux ; leur objectif est de poursuivre la guerre. Gambetta, sorti de Paris en ballon le 7 octobre 1870, anime la politique de défense nationale ; âme de la résistance en province, il organise, depuis Tours, la délivrance de Paris encerclé. Mais il échoue, alors que le maréchal Bazaine capitule, le 27 octobre, à Metz. Le 28 janvier 1871, le gouvernement provisoire est contraint de signer avec l'Allemagne un armistice de 21 jours. La convention d'armistice précise qu'une Assemblée nationale élue décidera de la conclusion de la paix ou de la reprise des hostilités. Les élections ont lieu le 8 février 1871, au scrutin de liste départemental majoritaire, conformément à la loi de 1849. L'Assemblée nationale, à majorité conservatrice, comprend 400 monarchistes, 250 républicains modérés et radicaux, 80 « centristes », 15 bonapartistes ; 225 nobles sont élus députés. Elle est réunie le 12 février, à Bordeaux, et confie à Thiers, le 17 février, la fonction de chef du pouvoir exécutif de la République française.
Le 1er mars, l'Assemblée approuve les préliminaires de paix reconnaissant la capitulation de Paris ; ce qui provoque un sentiment d'humiliation dans la population parisienne ; à Paris 36 députés sur 43 sont républicains et hostiles à la paix : Gambetta et Victor Hugo démissionnent aussitôt. Adolphe Thiers, le 18 mars, entend faire récupérer les canons et fusils détenus à Paris par la Garde nationale parisienne. Le 20 mars l'Assemblée siège à Versailles. Le 26 mars ont lieu les élections des représentants des arrondissements de Paris et le 28 mars est proclamée la Commune de Paris. Une guerre civile de deux mois oppose l'armée de Versailles, siège du gouvernement, à l'armée de la Commune de Paris et s'achève à l'issue des batailles de rues de la Semaine sanglante (21-28 mai 1871).
Le 10 mai 1871 est signé le traité de Francfort : la France perd le nord de la Lorraine et presque toute l'Alsace -à l'exception de Belfort- et s'engage à verser 5 milliards de francs or ; elle reste occupée par les troupes allemandes jusqu'au 16 septembre 1873.
Thiers s'efforce de conforter la République. Le 13 novembre 1872 il déclare à l'Assemblée : « La République existe, elle est le gouvernement légal du pays, vouloir autre chose serait une nouvelle révolution et la plus redoutable de toutes. »