Georgescu, som anses ha en prorysk hållning och är kritisk mot EU och Nato, fick 22,9 procent av rösterna och går nu vidare till en avgörande valomgång den 8 december.
Liberalen Elena Lasconi, som slutade tvåa med 19,2 procent, går också vidare och uppmanar rumäner att försöka förhindra att landet "fallar tillbaka under Rysslands inflytande".
Andra liberaler hävdar att det måste vara Putin som ligger bakom framgångarna för Calin Georgescu.
– Resultatet är en del av Rysslands hybridkrig mot europeisk demokrati, säger Siegfried Mureșan, en rumänsk EU-parlamentariker enligt Politico.
Georgescu, som har en stark närvaro på Tiktok, har beskrivit Vladimir Putin som en "man som älskar sitt land" och uttryckt skepsis mot USA:s missilförsvarssystem i Rumänien.
Rumänien har tidigare setts som en pålitlig EU- och Nato-allierad, särskilt i stödet till Ukraina, med strategiska anläggningar som Mihail Kogălniceanu-basen vid Svarta havet. Men om Georgescu vinner kan detta förändras radikalt, vilket skulle hota EU:s enighet och Natos strategi i regionen.
Valresultatet speglar en växande frustration bland rumäner över korruption och politisk ineffektivitet, fenomen som Georgescu lovat ta tag i. Efter sin seger i första omgången har han redan fått stöd från högerpolitikern George Simion. Om Simions väljare går över till Georgescu i den andra valomgången kan han nå 36,8 procent, vilket skulle ge honom en reell chans att vinna.
