El reinado de Sesotris I se inició de forma violenta, al ser asesinado su padre. Gracias a que el difunto faraón había asociado a su hijo al trono durante dies años, la sucesión no resultó problemática. Durante el reinado de su padre se encargó de los asuntos militares. El asesinato de su padre sucedió cuando estaba en una expedición en el desierto Líbico contra las tribus nómadas. Sesotris I regresó de inmediato a la capital de Egipto, Ittauy, cerca del lago de El-Fayum, y se hizo coronar. Advertido por el fantasma de su padre sobre los peligros de confiar demasiado en su entorno, según cuentan las enseñazas de Amenenhet I para su hijo Sesotris I, el nuevo rey hizo caso de los consejos y asoció al trono a su hijo Amenenhet II, que correinó con él.

Su política interior consistió en potenciar al máximo la región de El-Fayum. Intentó recuperar de las aguas del lago tierras de cultivo. Organizó expediciones a los oasis del desierto. Continuó las explotaciones de las canteras de la zona de Wadi Hammamat y de las minas de oro de Coptos. En la política exterior se interesó por los productos del sur y llego hasta la tercera catarata, donde construyó trece plazas fuertes para reforzar la seguridad y asegurar el control de las minas de oro.

La mayoría de sus edificaciones no han llegado a nuestros días y sólo algunos restos de estelas o textos nos hablan de ellas. Construyó el templo de Ra-Atón, en Heliópolis, y edificó en la zona de Karnak. De su reinado data el obelisco más antiguo conservado en Egipto, en Heliópolis.

Antes de morir construyó una pirámide en List, en la que fue enterrado.

Su reinado coincidió con una época de esplendor en la literatura. Junto con las enseñazas de su padre también se escribió la Historia de Sinuhé, un clásico de la literatura egipcia el cual fue utilizado como texto en las escuelas y aunque hay muchos hechos y personajes reales, es una autobiografía de ficción. En 1945, el novelista finlandés Mika Waltari escribió Sinuhé el egipcio inspirándose en esta historia.