Segolene Royal tabte kampvalget om at blive det franske Socialistpartis leder med 42 stemmer til Lille's borgmester Martine Aubry.
Den 58-årige Aubry er tidligere minister og bedst kendt som arkitekten bag den 35 timers arbejdsuge i Frankrig.
Det tætte resultat i kampvalget har føret spekulationer om snyd med sig, og fået Segolene Royals folk til at kræve et omvalg i næste uge, skriver BBC.
"Jeg accepterer ikke det her," sagde Royal til nyhedsburaet AFP, efter nederlaget stod klart.
Aubry vandt med 50,02 procent af stemmerne mod Segolene Royals 49,98 procent af stemmerne. Der var blot 42 stemmers forskel.
Vinderen vil dog ikke være med til et omvalg. Martine Aubry overtager som den første kvinde formandsposten i Socialistpartiet efter Francois Hollande, der er Segolene Royals tidligere partner og far til hendes fire børn. Hollande har ledet Socialistpartiet i 11 år.
Segolene Royal tabte sidste år præsidentvalget til den konservative Nicolas Sarkozy. Frankrig har ikke haft en socialistisk præsident siden Francois Mitterrand, der vandt sin anden periode i 1988.