Пета београдска гимназија је настала од Прве женске гимназије, која је основана 1905. Године, уз Вишу женску школу. Године 1909. се сасвим одвојила од Више женске школе, носећи име Државна прва женска гимназија.

Оснивању школе је предходила дуготрајна расправа о потреби такве школе. Расправа је била резултат тадашњих схватања о положају и месту жене у друштву и породици. Снажно је било уверење да нема потребе оснивати гимназију за девојке: оне које се у ретким и изузетним случајевима школују, могу се школовати у некој мушкој гимназији. Наравно, уз одобрење надлежних власти. (У време када је настала идеја о оснивању женске гимназије, у Другој мушкој гимназији школовала се једна ученица!)

Ипак, преовладало је схватање о потреби женске гемназије.

Нема сумње, Прва женска гимназија је имала значајну улогу у еманципацији жене у друштву.

Прва женска гимназија је постојала до школске 1953/1954. године, када је постала мешовита, преузимајући ученике из Друге мушке гимназије, и добила је име Пета београдска гимназија.

Године 1977. Због реформе средњег образовања изгубила је профил гимназије,и добила је име Образовно-васпитна организација „Др Душица Стефановић“. Под тим именом је радила до 1991. године када јој је врећен профил гимназије и стари назив Пета београдска гимназија.

У Првом светском рату школа је прекинула рад,а ученице су се добровољно јавиле у ратни санитет и Црвени крст.У Другом светском рату у зграду Прве женске гимназије уселила се немачка команда за Београд. Ученице су, у пролеће 1941. године полагале матурски испит у Трећој мушкој гимназији, а потом је школа престала да ради до краја рата.

У Првој женској гимназији предмети који су се изучавали били су подељени на науке и вештине. У науке су спадале: хришћанска наука, српски језик, немачки језик, француски језик, земљопис, историја, математика, физика, хемија и јестаственица, а у вештине: слободно цртање, краснопис, певање, женки рад и гимнастика.

У Првој женској гимназији су радиле као професори, поред осталих, и Мага Магазиновић, Десанка Максимовић, Јованка Хрваћанин, …

По оснивању школа је била у улици Краљице Наталије, потом је премештена на Врачар а од 1938. године у згради у којој је и сада-на Палилули, улица Илије Гарашанина, у близини телевизије Србије, Спортског центра „Ташмајдан“, испод Цркве св.Марка и Руске цркве.