El 18 de julio de 1936, en Melilla, el coronel Yáñez, jefe militar de la Legión, se sublevó contra la República. La mayoría de las guarniciones se unieron al golpe, falangistas y carlistas. El gobierno reaccionó con lentitud. La sublevación (alzamiento) triunfó en toda la zona interior. Por otro lado, fracasó en las zonas industriales. En Barcelona, Madrid y Valencia, el golpe fracasó después de duros enfrentamientos. El pronunciamiento duró desde el día 17 al 20 de julio. Los golpistas controlaban una parte de España, que había quedado dividida en dos bandos enfrentados en la guerra civil. El bando de los sublevados estaba constituido por militares conservadores, monárquicos y falangistas, y los que se opusieron. Los defensores de la República eran los afiliados o influenciados por las organizaciones socialistas, comunistas y anarco-sindicalistas. Todos defendían la legitimidad republicana. En Andalucía, el golpe triunfó en las ciudades donde existían guarniciones militares de importancia. La guerra de España, desde sus inicios, traspasó las fronteras del país y fue el centro de atención de los medios de comunicación del mundo. Las fuerzas conservadoras de las democracias y gobiernos fascistas europeos veían el golpe de Franco como un freno a la expansión del comunismo. La República pidió ayuda política y militar a las democracias occidentales. En agosto de 1936 se creó un comité de no intervención con sede en Londres. El gobierno de Largo Caballero recurrió a la Unión Soviética para la compra de armas y productos energéticos, pero en ayuda del bando republicano llegaron las brigadas internacionales formadas por voluntarios antifascistas. Los sublevados recibieron ayuda alemana e italiana en armas. Alemania envió la Legión Cóndor (aviones) e Italia el Corpo Truppe Volontarie. En el verano y el otoño de 1936, se crearon batallones de voluntarios que se integraron en milicias vertebradas en torno a sindicatos y partidos. El poder del Estado republicano fue asumido por consejos, comités y juntas. En algunas zonas, los comités se unificaron para formar consejos regionales. Obreros y campesinos de izquierda iniciaban una revolución social. En los primeros meses de la guerra, los sectores radicales populares reaccionaron violentamente contra la iglesia, la burguesía, los propietarios y las clases acomodadas. Ante el avance de los sublevados, el 5 de septiembre de 1936, Francisco Largo Caballero formó un nuevo gobierno integrado por republicanos, socialistas y comunistas. El plan era fortalecer el poder del Estado, eliminando juntas y comités, y dirigir la guerra creando el Ejército Popular sobre la base de las brigadas mixtas. Las diferentes posturas acabaron en enfrentamiento abierto. En 1937, el gobierno de la Generalitat ordenó desalojar a los anarquistas, lo que provocó el enfrentamiento en Barcelona entre los militares de la CNT y el POUM y militares del PSUC, ERC y la UGT. Fuerzas enviadas por el gobierno central acabaron con la resistencia.

El presidente de la República encargó la formación de un nuevo gobierno al socialista Juan Negrín (mayo 1937-marzo 1939). El POUM fue ilegalizado y Andreu Nin fue asesinado. Se trasladó el gobierno a Barcelona para controlar los recursos económicos y militares de la zona republicana. En abril de 1938, la falta de alimentos y abastecimientos básicos llevó a negociar el fin de la guerra. En su programa de los 13 puntos, proponía el cese de la lucha armada, la permanencia de la república y la convocatoria de elecciones. En septiembre de 1938 se firmó el pacto de Munich. La pérdida de Cataluña entre enero y febrero de 1939 significó el exilio del gobierno de la república y Azaña presentó su dimisión como presidente. En la zona controlada por los sublevados (nacionales), el ejército fue el encargado de organizar un nuevo estado. El fracaso creó el 24 de julio en Burgos la Junta de Defensa Nacional. El 1 de octubre de 1936, Franco fue nombrado jefe de gobierno del estado y generalísimo de los ejércitos españoles. Franco desarrolló una estrategia de alargamiento de la guerra. En abril de 1937, se creó un partido único, Falange Española Tradicionalista y de las JONS. En enero de 1938, se disolvió la Junta Técnica del Estado y se formó el primer gobierno del estado franquista. En marzo se aprobó el Fuero del Trabajo. La construcción del estado franquista fue acompañada de una violencia extrema planificada por los sublevados. El fracaso del golpe de estado militar fue el origen de una guerra civil que se prolongaría hasta abril de 1939. En una primera fase, el objetivo de los sublevados era la toma de Madrid, centro del poder político. El 6 de noviembre, el gobierno de Largo Caballero se trasladó a Valencia, dejando la defensa de Madrid en manos de una junta presidida por el general Miaja. Ante el fracaso, los franquistas intentaron aislar Madrid cortando las comunicaciones con Valencia. En la batalla de Jarama, en febrero de 1937, fueron detenidos por los republicanos y, finalmente, en la batalla de Guadalajara, las tropas italianas fueron derrotadas. En Andalucía, las tropas mecanizadas intervinieron en la toma de Málaga. Ante las dificultades para tomar Madrid, Franco decidió proseguir la guerra en el norte. El 26 de abril, la Legión Cóndor alemana bombardeaba Guernica en un día de mercado. El 19 de octubre se tomó Bilbao y 2 días después Gijón. En agosto, una ofensiva republicana intentó detener el avance de los franquistas. La batalla de Brunete, cerca de Madrid, y la de Belchite, cerca de Zaragoza, fueron un fracaso. A finales de 1937, el gobierno de la república introdujo una serie de reformas en el ejército. El ejército republicano dirigió una operación contra Teruel, durante el invierno de 1937-38, que terminó con la ocupación de la ciudad. En febrero, fue recuperada por Franco. El territorio republicano quedó dividido en dos zonas, una de las cuales era Cataluña. Para detener el avance de las tropas, se creó una gran ofensiva en la línea del Ebro, en la provincia de Tarragona. El 25 de julio de 1938, tropas republicanas avanzaron hasta la zona de Gandesa. En la batalla del Ebro, la más dura y sangrienta de toda la guerra, el ejército republicano fue derrotado, produciéndose cerca de 70,000 bajas. A finales de diciembre, Franco iniciaba la campaña para tomar Cataluña. El 26 de enero entraba en Barcelona sin resistencia y el ejército republicano se replegaba hacia la frontera. En Madrid, Negrín con el apoyo de los comunistas intentó resistir. Finalmente, el 28 de marzo se rendía la capital. Y el 1 de abril, Franco firmaba el último parte de guerra.