Peta beogradska gimnazija je nastala od Prve ženske gimnazije, koja je osnovana 1905. Godine, uz Višu žensku školu. Godine 1909. se sasvim odvojila od Više ženske škole, noseći ime Državna prva ženska gimnazija.

Osnivanju škole je predhodila dugotrajna rasprava o potrebi takve škole. Rasprava je bila rezultat tadašnjih shvatanja o položaju i mestu žene u društvu i porodici. Snažno je bilo uverenje da nema potrebe osnivati gimnaziju za devojke: one koje se u retkim i izuzetnim slučajevima školuju, mogu se školovati u nekoj muškoj gimnaziji. Naravno, uz odobrenje nadležnih vlasti. (U vreme kada je nastala ideja o osnivanju ženske gimnazije, u Drugoj muškoj gimnaziji školovala se jedna učenica!)

Ipak, preovladalo je shvatanje o potrebi ženske gemnazije.

Nema sumnje, Prva ženska gimnazija je imala značajnu ulogu u emancipaciji žene u društvu.

Prva ženska gimnazija je postojala do školske 1953/1954. godine, kada je postala mešovita, preuzimajući učenike iz Druge muške gimnazije, i dobila je ime Peta beogradska gimnazija.

Godine 1977. Zbog reforme srednjeg obrazovanja izgubila je profil gimnazije,i dobila je ime Obrazovno-vaspitna organizacija „Dr Dušica Stefanović“. Pod tim imenom je radila do 1991. godine kada joj je vrećen profil gimnazije i stari naziv Peta beogradska gimnazija.

U Prvom svetskom ratu škola je prekinula rad,a učenice su se dobrovoljno javile u ratni sanitet i Crveni krst.U Drugom svetskom ratu u zgradu Prve ženske gimnazije uselila se nemačka komanda za Beograd. Učenice su, u proleće 1941. godine polagale maturski ispit u Trećoj muškoj gimnaziji, a potom je škola prestala da radi do kraja rata.

U Prvoj ženskoj gimnaziji predmeti koji su se izučavali bili su podeljeni na nauke i veštine. U nauke su spadale: hrišćanska nauka, srpski jezik, nemački jezik, francuski jezik, zemljopis, istorija, matematika, fizika, hemija i jestastvenica, a u veštine: slobodno crtanje, krasnopis, pevanje, ženki rad i gimnastika.

U Prvoj ženskoj gimnaziji su radile kao profesori, pored ostalih, i Maga Magazinović, Desanka Maksimović, Jovanka Hrvaćanin, …

Po osnivanju škola je bila u ulici Kraljice Natalije, potom je premeštena na Vračar a od 1938. godine u zgradi u kojoj je i sada-na Paliluli, ulica Ilije Garašanina, u blizini televizije Srbije, Sportskog centra „Tašmajdan“, ispod Crkve sv.Marka i Ruske crkve.