IBM wollte den PC eigentlich mit dem Betriebssystem CP/M ausliefern, wurde jedoch mit dem Chef von Digital Research, Gary Kildall nicht handelseinig. Von Microsoft sollte eigentlich nur der Basic-Interpreter stammen. Der Chef von Microsoft, Bill Gates, erfuhr von IBMs Nöten mit dem Betriebssystem. Er fand eine kleine Softwarefirma, Seattle Computer Products, die ein eigenes Betriebssystem unter dem Namen „Quick and Dirty Operating System“ (QDOS) entwickelt hatte. Er kaufte die Rechte daran und lizenzierte es an IBM weiter, die es als PC-DOS 1.0 dem IBM PC beilegte.

PC-DOS war von CP/M und Unix inspiriert, allerdings eine eher bescheidene Umsetzung. Es konnte nicht einmal mit Verzeichnissen umgehen. Der Code war offenbar so miserabel, dass Microsoft das Betriebssystem noch mal komplett neu programmierte. Erst PC-DOS 2.0 hatte dann eine passable Funktionalität.

Das Betriebssystem war von IBM nicht exklusiv in Lizenz genommen worden. Daher stand es Microsoft frei, es auch an andere Firmen abzugeben. Dabei verwendete Microsoft den Namen MS-DOS, der bald deutlich populärer war als PC-DOS.

Eine bootfähige Diskette oder Festplatte mit MS-DOS benötigt mindestens drei Dateien im Hauptverzeichnis: IO.SYS und MSDOS.SYS enthalten das eigentliche Betriebssystem. Die beiden Dateien sind normalerweise versteckt. Hinzu kommt der Kommandozeileninterpreter COMMAND.COM. Dieser wird beim Booten des Betriebssystems automatisch gestartet. Er ermöglicht die Eingabe und Ausführung von MS-DOS-Befehlen. Die wichtigsten Befehle sind in COMMAND.COM bereits integriert. Bei der Eingabe von unbekannten Befehlen, versucht COMMAND.COM eine Datei dieses Namens mit einer der Endungen „.EXE“, „.COM“ oder „.BAT“ zu finden und diese dann auszuführen.

Bei MS-DOS-Disketten liegen meist alle Dateien im Wurzelverzeichnis, Unterordner gibt es keine. Bei der Installation auf einer Festplatte werden die DOS-Dateien meist in ein Verzeichnis „DOS“ oder „MSDOS“ kopiert.

Beim Systemstart haben noch zwei weitere Dateien eine besondere Bedeutung: CONFIG.SYS und AUTOEXEC.BAT. Beide sind Textdateien und müssen im Wurzelverzeichnis des Datenträgers liegen, von dem gebootet wird. CONFIG.SYS enthält Systemparameter und Anweisungen zum Laden zusätzlicher Softwarekomponenten, z.B. von Treibern für zusätzliche Hardware wie einer Maus oder einem CDROM-Laufwerk. AUTOEXEC.BAT ist eine sogenannte Batch-Datei. Sie enthält Befehle, wie sie auch im Kommandozeileninterpreter eingetippt werden könnten. Alle in der AUTOEXEC.BAT enthaltenen Befehle werden beim Systemstart automatisch nacheinander ausgeführt. Fehlt die AUTOEXEC.BAT, startet MS-DOS mit einem Standard-Prozedere, bei dem der Benutzer um die Eingabe von Datum und Uhrzeit gebeten wird.

Die übrige Einrichtung eines MS-DOS-Systems ist nicht standardisiert. Die meisten Programme werden auf der Festplatte jedoch mit einem eigenen Verzeichnis installiert. Viele Programme erfordern zur korrekten Funktion Anpassungen an CONFIG.SYS und AUTOEXEC.BAT. Diese werden bei der Installation meist automatisch vorgenommen und mit dem nächsten Neustart dann aktiv. Ein großes Problem bei der Arbeit mit MS-DOS ist der eingeschränkte Arbeitsspeicher von maximal 640 KB. Technisch sind zwar bis zu 1 MB beim PC und XT und 16 MB beim AT möglich, der Adressraum ist aber bei 640 KB durch den Speicher der Grafikkarte und anderer Erweiterungskarten unterbrochen. Speicher jenseits dieses Bereichs konnte MS-DOS anfangs gar nicht und später nur eingeschränkt nutzen. Manche Anwendungsprogramme benötigen einen nahezu freien Arbeitsspeicher von 640 KB Größe. Andere erfordern zusätzliche Komponenten, die beim Systemstart per CONFIG.SYS geladen werden und den Speicher bereits teilweise belegen. Einen PC so zu konfigurieren, dass alle Programme die von ihnen benötigten Systemkomponenten vorfinden und der verbleibende freie Speicher trotzdem für alle Programme ausreicht, war eine höhere Kunst und erforderte viel Systemkenntnis.

Die Probleme mit dem limitierten Speicher wurden erst mit Windows 3.0 und seinen Nachfolgern halbwegs erträglich gelöst. Gänzlich verschwunden sind sie jedoch erst mit dem Ableben der letzten Windows-Versionen auf MS-DOS-Basis (Windows 95 - ME).

MS-DOS enthielt auch immer einen Basic-Interpreter. In früheren Versionen heißt dieser GWBASIC, später dann QBASIC. Das Programm wird durch Eingabe von SYSTEM wieder verlassen.