Fin 1792,  la Constitution finalement adoptée au terme de laborieux travaux voit rapidement son application ajournée « jusqu'à la paix », et le gouvernement constitutionnel est remplacé par un gouvernement révolutionnaire.

La Convention se divise entre Girondins et Montagnards, les premiers étant considérés comme plus modérés et plus décentralisateurs que les seconds. Après un premier projet « girondin », abandonné avec la condamnation à mort de ses principaux rédacteurs, la Convention rédige très rapidement une nouvelle Constitution, qualifiée de « montagnarde ».

Relativement courte (124 articles), précédée d’une Déclaration des droits de l’homme et du citoyen plus démocratique que celle de 1789 (qui consacre la primauté de l’égalité et le droit au bonheur), la Constitution du 24 juin 1793 s’inspire très largement des idées de Rousseau. Proclamant la souveraineté du peuple, et non plus de la nation, c’est elle qui introduit le suffrage universel direct en France, ainsi que le référendum législatif, permettant aux citoyens de participer directement à la gestion des affaires publiques.

Plutôt que la séparation des pouvoirs et le régime parlementaire (évoquant la Grande-Bretagne, alors à la tête de la coalition militaire antifrançaise), la Constitution de l’an I opte pour une spécialisation des pouvoirs, correspondant à une organisation pyramidale des fonctions : il s’agit d’un régime d’assemblée, dans lequel le pouvoir législatif exerce l’essentiel des pouvoirs et domine un exécutif collégial de 24 membres choisis par l’Assemblée, elle-même élue pour un an.

Bien que jamais appliquée, la Constitution de l’an I a joui d’un grand prestige dans l’histoire constitutionnelle et politique française : on a pu parler à son égard d’une consécration de la mystique révolutionnaire du gouvernement d’assemblée.

Cette Constitution n’a pas eu le temps d’entrer en vigueur : décrétant, sur un rapport de Saint-Just, que « le Gouvernement [serait] révolutionnaire jusqu'à la paix », la Convention suspend de fait son application par un décret du 10 octobre 1793 (19 vendémiaire an II).

Proclamé « révolutionnaire » parce qu’il n’est pas organisé selon des dispositions constitutionnelles, vues comme autant de contraintes empêchant le pouvoir de triompher des obstacles politiques et militaires dressés sur le chemin de la Révolution, ce gouvernement provisoire durera jusqu'à la mise en place de la Constitution de l’an III (22 août 1795).

Un tel contexte favorise l’installation de la dictature de la Convention : élue pour rédiger une Constitution, elle exerce en même temps le pouvoir législatif, tandis que le pouvoir exécutif provisoire lui est étroitement soumis ; comme le proclame le décret du 4 décembre 1793 (14 frimaire an II), la Convention est le centre du pouvoir.

La mise en place progressive de la Terreur, destinée à lutter contre les menaces « contre-révolutionnaires », quelles qu’en soient leurs manifestations, avait frayé la voie du gouvernement révolutionnaire. Ainsi dès le printemps 1793, nombre de lois restrictives des libertés sont adoptées : création d’un « Tribunal extraordinaire », « loi des suspects », suppression de l’inviolabilité des parlementaires... Parmi les vingt-et-un comités que la Convention avait formés en son sein, deux ont pris le pas sur les autres, et finissent par dominer la Convention elle-même : le Comité de Sûreté générale et le Comité de Salut Public. Ce dernier, créé le 6 avril 1793, se voit confier les affaires extérieures, la sûreté intérieure de l’État et la conduite des affaires les plus importantes.

Au sein de ce Comité, dépendant théoriquement de la Convention et renouvelé tous les mois, Robespierre, Saint-Just et Couthon exercent une véritable dictature personnelle, après la chute des Girondins fin mai 1793, concentrant le pouvoir au nom de la défense de la Révolution, tant à l’intérieur qu’à l’extérieur des frontières.

La Convention finit par se révolter le 9 thermidor an II (ou 27 juillet 1794), qui voit la victoire des « Thermidoriens », nom donné aux modérés lassés de cette dictature sanglante. S’ensuit alors une période d’incertitude constitutionnelle. Après un an d’hésitations, la Convention décide d’abandonner la Constitution de l’an I, symbole de la terreur révolutionnaire, et d’en rédiger une nouvelle.