Se realizó en la fase final del régimen militar de Augusto Pinochet (1973-1990). En esta elección se definió la continuidad del régimen autoritario, por lo cual había dos opciones: la opción SI, que le permitiría a Augusto Pinochet continuar al mando del país por ocho años más, y la opción NO, que daría el paso a elecciones presidenciales y parlamentarias, y el fin del régimen militar.
El plebiscito constituyó el paso final del largo proceso de institucionalización del régimen militar, que comenzó con la entrada en vigencia de la Constitución Política, el 11 de marzo de 1981. Entre estos pasos, se destaca la apertura del Tribunal Calificador de Elecciones (TRICEL) y de los registros electorales, en 1985 y 1986, respectivamente.
Uno de los elementos más distintivos de este proceso electoral, dice relación con la masiva participación ciudadana, luego de más de 15 años de ausencia de votaciones populares. En efecto, se inscribieron en los registros electorales 7.435.913 ciudadanos, lo que equivale a un 97,53% de los ciudadanos habilitados para hacerlo. Nunca antes en la historia política-electoral de Chile se había inscrito tal porcentaje de ciudadanos.
Luego de una corta campaña electoral, que legalmente tuvo una duración de 30 días, los resultados fueron los siguientes: De un universo electoral total de 7.236.241 votos escrutados, válidamente emitidos, el Sí obtuvo 3.111.875 sufragios, equivalentes al 43% de las adhesiones ciudadanas, en tanto la opción No obtuvo 3.959.495 votos, equivalentes al 54,70% de los votos válidamente emitidos. Con ello, el general Augusto Pinochet debió convocar a elecciones presidenciales y parlamentarias, para finalmente entregar el mando del país el 11 de marzo de 1990.