Der 85-jährige Sozialdemokrat war von 1981 bis 1988 Bürgermeister. Im Wahljahr 1986 beschädigte vor allem die Affäre „Hamburger Kessel“ das Image des SPD-Senats. Bundesweit stieß die stundenlange Einkesselung von Antikernkraft-Demonstranten durch die Polizei auf heftige Kritik. Bei der Bürgerschaftswahl im November 1986 rutschte die SPD auf 41,7 Prozent ab. Sondierungsgespräche mit der CDU scheiterten, nach der Neuwahl ging von Dohnanyi eine Koalition mit der FDP ein. 1987 machte er sich im Konflikt um die besetzten Häuser auf St. Pauli als „Friedensstifter der Hafenstraße“ bundesweit einen Namen. Einen weiteren Erfolg verbuchte Klaus vom Dohnanyi mit der offiziellen Besiegelung der Städtepartnerschaft zwischen Hamburg und Dresden.