Fillon competía contra varios aspirantes, entre ellos su viejo rival Jean-François Copé, el expresidente Nicolas Sarkozy (de cuyo gobierno fue primer ministro Fillon) y el ex primer ministro Alain Juppé (en cuyo gobierno Fillon fue ministro, y que posteriormente fue ministro de Fillon y Sarkozy); en la primera vuelta de las primarias, celebradas el 20 de noviembre del 2016, Fillon se impuso en el primer lugar con 1.883.855 de los votos equivalentes al 44,1 % de los sufragios emitidos, seguido en el segundo por Juppé con 1.220.382 de los votos equivalentes al 28,6 % de los sufragios, con lo que ambos deberán disputar la segunda vuelta, quedando eliminados el resto de los aspirantes (incluyendo Sarkozy, que quedó en tercer lugar con 882.687 votos, equivalentes al 20,7 % de los sufragios).