V roku 2004 zaplnili centrum Kyjeva, Ľvova i niektorých ďalších ukrajinských miest desaťtisíce ľudí, aby vyjadrili svoj nesúhlas s manipuláciou s výsledkami prezidentských volieb v krajine. Začiatok revolúcie sa datuje na 22. november, trvala do januárových dní nasledujúceho roka 2005.
Prezidentské voľby ukrajinskú spoločnosť pred 20 rokmi do značnej miery polarizovali a bolo cítiť napätie aj geograficky. Predseda vlády Viktor Janukovyč disponoval voličskou základňou vo východných priruských oblastiach Doneck a Luhansk. Opozičného kandidáta Viktora Juščenka podporovali regióny na západe krajiny a väčšina obyvateľov hlavného mesta, tiež mal viac preferencií na strednej Ukrajine. Predvolebnú kampaň ovplyvnilo začiatkom septembra 2004 aj Juščenkovo záhadné ochorenie, po ktorom mu zostali stopy na tvári. Otravu dioxínom potvrdili rakúski lekári, ktorí ho vyšetrovali; jedovatú látku našli v pečeni a v krvi.
V takejto atmosfére sa 31. októbra 2004 konalo na Ukrajine 1. kolo prezidentských volieb. Ani jeden z kandidátov nezískal viac ako 50 percent všetkých hlasov. Opozícia obvinila štátne úrady, že úmyselne odkladajú sčítanie hlasov a snažia sa tak zahmliť skutočnosť, že ich víťazom sa stal opozičný vodca Juščenko. Ústredná volebná komisia (ÚVK) aj napriek tlaku odložila vyhlásenie konečných výsledkov, čím zvýšila už aj tak napätú situáciu, aj preto, že volebný zákon nedovolil pred vyhlásením oficiálnych výsledkov 1. kola vyhlásiť kampaň pred druhým kolom volieb. Napokon podľa oficiálneho znenia postúpili do 2. kola Janukovyč a Juščenko.
Konalo sa 21. novembra a hlavná vlna odporu sa na Ukrajine zdvihla na druhý deň po tentoraz naopak rýchlom vyhlásení výsledkov. ÚVK vyhlásila za víťaza vtedajšieho ukrajinského premiéra Janukovyča, podporovaného Moskvou. Prozápadne orientovaný bývalý guvernér národnej banky Viktor Juščenko a jeho stúpenci sa odmietli s týmto výsledkom zmieriť a obvinili vládu z volebných machinácií. Ich kritiku potvrdzovali aj desiatky medzinárodných pozorovateľov. Napokon Európska únia, USA, Kanada i ďalšie štáty odmietli výsledky volieb uznať. Naopak, Kremeľ tak urobil a ruský prezident Vladimir Putin blahoželal Viktorovi Janukovyčovi k víťazstvu v prezidentských voľbách. Zároveň varoval Západ pred zasahovaním do ukrajinskej krízy.
To už bol naštartovaný proces masívnych protestov, najmä v baštách Juščenkových voličov a približne stotisíc demonštrantov sa 23. novembra 2004 na výzvu ukrajinskej opozície zhromaždilo na kyjevskom Námestí nezávislosti. Ďalšie tisícky stúpencov opozície do ukrajinskej metropoly naďalej prichádzali. Odmietli víťazstvo premiéra Janukovyča, okrem Moskvy podporovaného aj odchádzajúcim ukrajinským prezidentom Leonidom Kučmom.
Na druhý deň ÚVK vydala oficiálne výsledky v 27 regiónoch Ukrajiny, premiér Janukovyč z proruskej Strany regiónov sa označil za hlavu štátu a navrhol okamžité rozhovory so svojím liberálnejším a nezávislým vyzývateľom. Kučma vyzval medzinárodnú komunitu, aby do vzniknutej situácie nezasahovala a požiadal oboch hlavných aktérov o rokovania.
Napriek mrazivému počasiu pokračovali v Kyjeve aj v ďalších dňoch demonštrácie Juščenkových stúpencov, ktorí boli odetí do oranžových farieb. Počas noci sa v uliciach Kyjeva objavili aj malé skupiny ľudí, ktoré prišli vyjadriť podporu Janukovyčovi, ale nedošlo k žiadnym výrazným konfrontáciám. Na Ukrajinu pricestoval zakladateľ poľského hnutia Solidarita Lech Walesa. Odstupujúci prezident Kučma požiadal litovského kolegu Valdasa Adamkusa o sprostredkovanie dialógu medzi vládou a opozíciou. EÚ neuznala výsledky volieb, lebo podľa pozorovateľov OBSE nesplnili medzinárodné demokratické štandardy. Najvyšší súd Ukrajiny zastavil predpísané oficiálne zverejnenie konečných výsledkov.
Za sprostredkovania ruských a európskych vyslancov začali rokovať dvaja hlavní aktéri vnútropolitickej krízy. Za jeden rokovací stôl si zasadli Kučma, Janukovyč a Juščenko, funkciu sprostredkovateľa plnili poľský prezident Aleksander Kwasniewski, šéf diplomacie EÚ Javier Solana, predseda ruského parlamentu Boris Gryzlov, litovský prezident Valdas Adamkus a slovenský diplomat Ján Kubiš ako vtedajší generálny tajomník Organizácie pre bezpečnosť a spoluprácu v Európe. Hlavní aktéri dospeli k dohode o vytvorení multilaterálnej pracovnej skupiny pre ďalšie rozhovory.
Ukrajinský parlament sa zišiel 1. decembra a v hlasovaní o dôvere vlády premiéra Viktora Janukovyča ju odvolal. Hlasovanie bolo tajné, aby poslanci neboli pod tlakom. Janukovyč dal na Najvyššom súde krajiny podanie na prepočítanie hlasov odovzdaných vo voľbách. Juščenko však s vládou podpísal kompromisnú dohodu, ktorá zaväzovala jeho stúpencov, aby ukončili blokádu vládnych budov. Okrem premiéra dohodu podpísali aj odchádzajúci prezident Kučma a európski sprostredkovatelia.
Ukrajinský najvyšší súd rozhodol o neplatnosti 2. kola prezidentských volieb 3. decembra a na druhý deň ÚVK stanovila termín opakovania na 26. decembra 2004. V ďalších dňoch schválili poslanci ukrajinského parlamentu sériu zmien vo volebných zákonoch a ústave, aby sa zabezpečila čestnosť opakovaného druhého kola prezidentských volieb. Tiež odobrili ďalšie právomoci pre regióny, aby sa znížilo napätie.
Líder opozície Viktor Juščenko vystúpil s poďakovaním a ocenením desaťtisícov svojich prívržencov, ktorí týždne neúnavne protestovali proti volebným podvodom. Takisto aj polícii a armáde za to, že neprikročili k použitiu sily voči protestujúcim. Juščenko uviedol, že tisícky jeho stúpencov s okamžitou platnosťou ukončia blokádu hlavnej vládnej budovy v Kyjeve. Po záhadnom ochorení však opozičný predák odcestoval na lekárske ošetrenie na súkromnú viedenskú kliniku. Ukrajinská justícia začala nové vyšetrovanie jeho údajnej otravy a Janukovyč opäť odmietol akúkoľvek osobnú spojitosť s týmto prípadom.
Odstupujúci prezident Kučma po prvotnom váhaní podpísal 19. decembra dôležité zmeny vo volebnom zákone, čím vstúpili do platnosti. V opakovanom druhom kole, ktoré sa uskutočnilo 26. decembra 2004, získal Viktor Juščenko 51,99 percenta hlasov a jeho protikandidát Viktor Janukovyč 44,19 percenta. Hoci sa podľa medzinárodných pozorovateľov uskutočnilo v súlade s európskymi štandardmi, zdolaný kandidát odmietol priznať prehru a podával sériu žalôb na najvyšší súd, ktorý ich postupne zamietal a 10. januára 2005 Ústredná volebná komisia vyhlásila Viktora Juščenka za víťaza prezidentských volieb. Ten nariadil demonštrantom, aby zrušili stanový tábor v centre Kyjeva a 19. januára Najvyšší súd Ukrajiny odobril zverejnenie oficiálnych výsledkov prezidentských volieb od polnoci miestneho času. Viktora Juščenka inaugurovali ako tretieho prezidenta Ukrajiny 23. januára 2005.
Juščenko zmenil kurz ukrajinskej politiky k väčšej otvorenosti voči Európe, avšak v domácich témach nebol príliš úspešný. Ukrajinci mali po Oranžovej revolúcii mnoho očakávaní, ktoré sa týkali popri ekonomických reformách aj boja proti korupcii, v ktorom bol nevýrazný. O päť rokov neskôr ho na tomto poste vystriedal jeho niekdajší protikandidát Janukovyč, avšak bol to súboj s Julijou Tymošenkovou. Viktor Juščenko prepadol v 1. kole s necelými šiestimi percentami získaných hlasov.
