In der Stichwahl trifft Parteichefin Martine Aubry auf ihren Vorgänger Hollande. Er gilt als Favorit, obwohl Aubry in Umfragen aufholte.
Beide hatten bei der ersten Vorwahlrunde die meisten Stimmen, aber keine absolute Mehrheit erzielt.
Die Parti Socialiste hat erstmals in ihrer Geschichte derartige Vorwahlen organisiert.
Zur Abstimmung aufgerufen sind alle linksgerichteten Franzosen unabhängig davon, ob sie der PS angehören.
dpa/sh - Bild: Guillaume Horcajuelo (epa)