民国刚建立时，湖南公立的中学只有原属清末官办的府州县中学，因此，湖南省政府想在长沙设立一所省立中学，作为全省中学教育的示范。于是派符定一筹办省立高等中学。他租赁了长沙紫东园（今民主后街4号和5号）的两所新建民房为校舍，开始招生。当时新的学制未定，原有的湖南高等学堂已经停办。因此，全省公立高等中学创办时开设了高等科一班，招收中学毕业生50名；开设普通科3班，招收高小毕业生150名。当时的学制没有高级中学这一级，因此，高等科实际上相当于“癸卯学制”和“壬子癸丑学制”中规定的高等学堂或大学校的预科。

　　当时报考普通科的有2000多人，经过考试录取了150名。当时，前来报考的青年中，毛泽东名列榜首，被编入普通一班学习（学习一个学期后退学）。报考高等科的人数很少，仅录取20余名。第二学期，学校遂将高等科停办。此后，学校改名为公立全省中学。到1915年，省政府又在衡阳和常德分别设立了一所省立中学，于是公立全省中学改名为省立第一中学。

　　符定一治校严谨，以“公、勇、勤、俭”为校训，勖勉学生敦品励学。后继的几位校长也都是教育界名流，办学治校，均有建树。该校刚创办时，教职员30多人，绝大部分是辛亥革命时期毕业的湖南优级师范选科毕业生。以后学校规模逐渐扩大，教职员也不断增加，并拥有袁吉六、彭泽陶、李肖聃、汪澹华、郭德垂；郭琴轩等一批名师。其中有一位国文教员为前清进士，很有学问。毛泽东在该校读书时，这位国文教员很欣赏毛泽东的文才而经常接近他，当时毛泽东读书非常刻苦，经常一个人在寝室自学。但学校的课程有限，不能满足他的求知欲，因而他大量地阅读课外书籍。这位教员见他喜欢读课外书，就将自己珍藏的《御批通鉴辑览》借给他。正是这部书引起了毛泽东进一步研究中国历史的兴趣。多年以后，毛泽东还深情地回忆起这件事，并说这位教员对他“帮助很大”。

　　当时该校所设各科课程中尤以外语科最具特点。符定一认为，要造就科学人才，必须广泛吸收西方文化，需要大批外语人才；同时，很多学生想赴欧美留学，也必须有扎实的外语基础。因此，该校特别重视外语教学，其课时与国文一样，每周六小时；同时开设了英、德、法3个语种，不同班级开设不同语种，此为中学课程设置之独创。

　　该校素有民主、爱国的传统，鼓励学生敢想、敢说、敢做，勇于探索求新，追求真理，注重对学生个性的培养。其时，学生中曾有一句名言：“有理的服从，无理的反对”，一直流传了下来。1917年，该校就成立了学生学术研究团体，发表了大量研究“读书与救国”、“文言与白话”、“劳工神圣”等问题的文章。“五四运动”中，一中学生又在湖南率先响应北京学生的斗争，创建了“救国十人团第一团”，并发表《宣言》，发动和参与了反日救国和“驱张”运动；同时还组织了“文学研究社”、“求真学术社”等团体，研究和宣传新文化和新思想。中国共产党成立后，一中又于1922年建立了湖南中学中最早的中共学生支部。1926年，一中组成了以学生党团员为骨干的学生军，参加了北伐战争。1927年“马日事变”发生时，一中有米世珍、李烈宏、林树成、李盖凡、张维（女）、朱璋等124位革命师生壮烈牺牲。抗日战争时期，一中大批学生奔赴延安和皖南参加斗争。从1938年至1940年3年的时间里，一中有1/3的学生参加了抗日工作。

　　该校自1915年改名为省立第一中学后，又先后改名为全省高级中学、省立长沙高级中学、省立第一临时中学高中部。其校址也先后搬迁至荷花池、落星田、贡院坪、书院坪，抗战时又先后迁宁乡高桥、安化桥头河与七星街。1946年迁回长沙，定址于小吴门外清水塘路，即今天的校址。几十年来，该校培养了许多杰出的人才。著名专家学者黎澍、孟少农、陈述彭、廖山涛、唐稚松，著名文学家周立波、康濯，国家领导人周谷城、朱熔基，海外知名人士曹圣芬、楚崧秋、周策纵等都是该校的毕业生。