Célèbre comme avocat pour ses opinions républicaines, il rédige le « programme démocratique radical » de Belleville, sur lequel il est élu député en 1869, et prend la tête de l'opposition contre l'Empire. Après la défaite de Sedan, il proclame la déchéance de Napoléon III et la république (4 sept. 1870). Ministre dans le gouvernement de la Défense nationale, partisan de la guerre à outrance, il quitte en ballon la capitale assiégée (oct.) et, depuis Tours, organise la résistance. À nouveau député à partir de juill. 1871, il fonde un journal (la République française) et se fait en province le « commis voyageur » de l'idée républicaine. Lorsque Mac-Mahon est porté au pouvoir par la coalition monarchiste de l'Ordre moral (1873), Gambetta réussit par son action à faire adopter les lois constitutionnelles fondant la république (1875).
Leader des républicains, il préconise l'impôt sur le revenu et se fait le pourfendeur du cléricalisme. Lors de la crise du 16 mai 1877, il est à la tête de l'opposition parlementaire et républicaine dirigée contre le président Mac-Mahon. La Chambre des députés ayant été dissoute, il engage le chef de l'État à « se soumettre ou se démettre » en cas de victoire républicaine aux élections. Cette victoire acquise, Mac-Mahon démissionne. Après avoir refusé la présidence de la République, Gambetta devient président de la Chambre (1879) avant de former en nov. 1881 son « grand ministère d'Union républicaine », composé d'hommes jeunes. Mais il se heurte à l'opposition de la droite, des revanchards, qui lui reprochent son manque de fermeté à l'égard de l'Allemagne et des radicaux, conduits par Clemenceau. En effet, Gambetta (comme Jules Ferry) fait partie des républicains opportunistes qui souhaitent réaliser progressivement des réformes (surtout politiques et scolaires) tandis que les radicaux voudraient les précipiter. Gambetta démissionne dès janv. 1882, après avoir tenté de transformer le mode de scrutin électoral. Il meurt accidentellement en déc. 1882. Principal chef du mouvement républicain, il n'a pas seulement contribué au rétablissement de la république ; il en a également forgé les caractéristiques fondamentales.