Першотравенськ є одним із наймолодших міст Дніпропетровщини. Його біографія нерозривно пов’язана з розвитком вугільної промисловості в Західному Донбасі.
Перший камінь під будівництво шахтарського селища був закладений 25 травня 1954 року.
У 1960 році робітниче селище було віднесено до категорії селищ міського типу, воно було перейменоване на Першотравневе, виведене зі складу Миколаївської сільської ради, тут була утворена Першотравнева селищна рада. 25 лютого 1966 року указом Президією Верховної ради УРСР селище Першотравневе отримало статус міста районного підпорядкування і було перейменоване на Першотравенськ. У цьому ж році місто було підпорядковане Павлоградській міській раді.
Впродовж 1982–1985 років будується житловий мікрорайон «Південний».
8 серпня 1989 року місто Першотравенськ віднесено до категорії міст обласного підпорядкування. З цього моменту місто перестає бути супутником Павлограда і починає формувати власну інфраструктуру.
У 1996 році місто Першотравенськ було газифіковано.
2001 року був проведений перший Всеукраїнський перепис населення, за результатами якого в місті було зареєстровано 29374 жителя.
21 липня 2002 року о 11:45 у лаві № 570 шахти «Ювілейна» на глибині 260 метрів стався вибух метану. На момент вибуху в шахті працювали 423 гірники, у тому числі в самій лаві 45 шахтарів. В результаті аварії загинули 6 людей, 16 осіб було госпіталізовано. Дослідивши матеріали справи та опитавши свідків, експертна комісія прийшла до висновку, що причиною створення вибухонебезпечної концентрації метаноповітряної суміші послужив непрогнозований викид метану.
2004 року затверджено Прапор, Герб та Гімн Першотравенська. У 2004 році об’єднання «Павлоградвугілля» увійшло до складу «Донбаської паливно-енергетичної компанії». Нині на території міста діють 2 шахти — «Степова» та «Ювілейна».
