2 maja 1791 roku w Pałacu Radziwiłłowskim (obecnie to Pałac Prezydencki) odczytano projekt konstytucji. Rankiem, 3 maja Sejm Wielki rozpoczął obrady. Celem było przyjęcie wielkiej reformy. Uczyniono to niezwłocznie. Jej przegłosowanie potwierdził król Stanisław August Poniatowski. „Przysięgłem Bogu, żałować tego nie będę” – powiedział monarcha.

Obrady sejmowe i przyjęcie Konstytucji odbyły się w warunkach zamachu stanu. Miejsce obrad, Zamek Królewski w Warszawie, było strzeżone przez Gwardię Królewską i oddziały wojskowe pod dowództwem księcia Józefa Poniatowskiego, który wraz z grupą oficerów znalazł się w izbie zamkowej w pobliżu tronu. Na Zamek przybyło 182 posłów i senatorów (na ogólną liczbę ok. 500), z których 72 było przeciwnikami projektu Konstytucji. Dokument uchwalono większością głosów, co zostało owacyjnie przyjęte przez zgromadzoną publiczność i tłum zgromadzony przed zamkiem. Protest przeciwko uchwaleniu ustawy zasadniczej podpisało 28 osób, jednak niektórzy wycofali później swoje podpisy.

Konstytucja podpisana na Zamku Królewskim w Warszawie, pomimo wielu wad i całej masy kontrowersji, była na ówczesne czasy bardzo nowoczesnym i postępowym dokumentem. Uważa się, iż była wówczas drugim takim aktem prawnym na świecie. Jedynym krajem, który uchwalił własną, na dwa lata przed nami, były Stany Zjednoczone Ameryki. Constitution of the United States of America podpisany został we wrześniu 1789 roku.

Przyjęcie monarchicznej Konstytucji 3 maja spowodowało opozycję republikanów oraz sprowokowało wrogość Imperium Rosyjskiego, które od 1768 roku było protektorem Rzeczypospolitej i gwarantem nienaruszalności jej ustroju. W wojnie w obronie konstytucji Polska, zdradzona przez swojego pruskiego sprzymierzeńca Fryderyka Wilhelma II, została pokonana przez wojska rosyjskie Katarzyny Wielkiej, wspierające konfederację targowicką – spisek części polskich magnatów przeciwnych zmianie ustroju Rzeczypospolitej. Po utracie niepodległości w 1795 roku przez 123 lata rozbiorów przypominała o walce o niepodległość.

Konstytucja przestała w praktyce obowiązywać (straciła znaczenie) 24 lipca 1792 roku (w momencie przystąpienia króla Stanisława Augusta Poniatowskiego do konfederacji targowickiej) – czyli po nieco ponad 14 miesiącach, w ciągu których Sejm Czteroletni uchwalił szereg ustaw szczegółowych, będących rozwinięciem jej postanowień. Przestała natomiast być obowiązującym aktem prawnym (została derogowana) 23 listopada 1793 roku. Sejm grodzieński uznał wtedy Sejm Czteroletni za niebyły i uchylił wszystkie ustanowione na nim akty prawne.

Głównym autorem tekstu Konstytucji 3 maja był król Stanisław August Poniatowski, istotny wkład w jej spisanie mieli też Ignacy Potocki, Hugo Kołłątaj oraz sekretarz królewski Scipione Piattoli. Według Ignacego Potockiego i Hugo Kołłątaja Konstytucja 3 maja była „ostatnią wolą i testamentem gasnącej Ojczyzny”.

„Wszelka władza społeczności ludzkiej początek swój bierze z woli narodu. Aby więc całość państw, wolność obywatelska i porządek społeczności w równej wadze na zawsze zostały, trzy władze rząd narodu polskiego składać powinny i z woli prawa niniejszego na zawsze składać będą to jest: władza prawodawcza w stanach zgromadzonych, władza najwyższa wykonawcza w królu i Straży i władza sądownicza w jurysdykcyjach na ten koniec ustanowionych lub ustanowić się mających” (Ustawa Rządowa – Prawo uchwalone w Warszawie dnia 3 maja 1791 r., rozdział V Rząd, czyli oznaczenie Władz Publicznych”).