Die PSU trat erstmals 1962 zu einer Parlamentswahl an, sie erhielt 2,3 % der Stimmen und zwei Sitze in der Nationalversammlung. Bei der Präsidentschaftswahl 1965 unterstützte die PSU zusammen mit allen anderen Parteien des linken Spektrums die Präsidentschaftskandidatur François Mitterrands. Durch die Wahl 1967 konnte die Partei ihre Parlamentsmandate auf vier steigern. Den Höhepunkt ihrer Popularität erreichte die PSU bei den Parlamentswahlen im Juni 1968 (kurz nach den Studentenunruhen im Mai), als die Partei über 870.000 Stimmen (3,9 %) erhielt. Allerdings verlor sie bei dieser Wahl alle Wahlkreise und damit – aufgrund des Mehrheitswahlrechts – ihre Sitze im Parlament.