לאחר כישלון הטרוצ'ה, הוחלף אבי הרעיון, הגנרל ארסניו מרטינס קמפוס, בגנרל ולריאנו ויילר אי ניקולאו (שכונה "הקצב"). ויילר ניסה לדכא את המרד באמצעי טרור שכללו הוצאות להורג מדי תקופה, הגליות המוניות והרס חוות ויבולים. אירועים אלה הגיעו לשיאם ב-21 באוקטובר, כאשר הורה לכל תושבי האזורים הכפריים להתכנס עם חיות המשק שלהם במתחמים סגורים ובערים בתוך שמונה ימים. הכפריים נאלצו לחיות בתנאים קשים ביותר, ועל פי ההערכות, כשליש מהאוכלוסייה הכפרית של קובה מצאה את מותה כתוצאה מהתנאים שבהם חיו לאחר ההגירה הכפויה. המגבלות על מגורים באזורים כפריים הוסרו לאחר כשנה וחצי, במרץ 1898.
עד 1897 שלטו המורדים במרבית הערים באוריינטה ובמחוז קמגואיי. במאי הודה המדינאי הספרדי פרקסדס סגאסטה כי "לאחר ששלחנו 200 אלף לוחמים, וכל כך הרבה דם נשפך, האדמה היחידה באי שבה אנו שולטים היא זו שחיילינו עומדים עליה" . 3,000 המורדים הצליחו לנצח בקרבות רבים, והצבא הספרדי היה בעמדת מגננה. ויילר הוחזר לספרד וחוקה חדשה נוסחה לקובה ולפוארטו ריקו, אך בהיעדר שליטה אפקטיבית על חצי מהאי, לצעדים אלה לא הייתה משמעות רבה.
ב-10 באוקטובר התכנסו המורדים בלה יאיה שבמחוז קמגואיי, וניסחו חוקה חדשה, שהכפיפה את המנגנונים הצבאיים להנהגה האזרחית. ברתולומה מאסו נבחר לנשיא, ודומינגו מנדס קפוטה לסגנו.
בעוד הקרבות נמשכים, פרצה בשנת 1898 מלחמת ארצות הברית–ספרד.
מלחמת ארצות הברית–ספרד.
ב-15 בפברואר 1898 אירע פיצוץ אדיר בספינת הצי האמריקני "מיין" (USS Maine), שעגנה בנמל הוואנה. הספינה טבעה במהירות ו-260 מתוך 374 אנשי צוותה קיפחו את חייהם. העיתונות האמריקנית, שהובלה על ידי העיתונים הניו יורקים, טענה שמדובר בחבלה שנעשתה על ידי הספרדים, ועודדה את הציבור האמריקני לדרוש ממנהיגיו לצאת למלחמה. לפני הפיצוץ ב"מיין", לא נטה הנשיא ויליאם מקינלי לצאת למלחמה בספרד. טביעת ה"מיין" ולחץ דעת הקהל אילצו אותו להסכים למהלך. סיבת הפיצוץ שנויה במחלוקת עד היום. כיום משערים שהפיצוץ נבע מדליפת גז, והסברה שהפיצוץ בוצע על ידי הספרדים נחשבת כבעלת הסבירות הנמוכה ביותר.
ראש ממשלת ספרד, סגאסטה, ניסה למנוע את המלחמה. הוא הורה על החזרת הפקידים הספרדים שהואשמו בחבלה לספרד, והציע לתת אוטונומיה לקובה, אך פניהם של האמריקאים היו למלחמה. ב-11 באפריל ביקש מקינלי את אישור הקונגרס לשלוח כוחות אמריקנים לקובה על מנת לסיים שם את מלחמת האזרחים, וב-19 באפריל קיבל הקונגרס החלטות לפיהן קובה חופשיה ועצמאית וכי ארצות הברית לא דורשת בה זכויות כלשהן. עוד קבע הקונגרס כי על ספרד להסיג את כוחותיה מקובה ואישרה לנשיא להפעיל כוח צבאי במשבר ככל שידרש. ב-25 באפריל הכריז הקונגרס כי בין ארצות הברית ובין ספרד שורר מצב מלחמה. משכך, הותר לצבא לפעול נגד ספרד גם בזירות אחרות, ולמעשה, ההתנגשות הראשונה בין הכוחות לא אירעה בקובה, כי אם בפיליפינים.
ב-10 ביוני פלשו האמריקאים למפרץ גואנטנמו. קרב נוסף התחולל בראשית יולי במפרץ סנטיאגו, שבעקבותיו השתלטו האמריקאים על נמל סנטיאגו והצליחו למנוע אספקה לעיר, עד שב-16 ביולי נפלה בידיהם. בתוך כחודש הצליחו האמריקאים להשתלט על קובה כולה. עם סיום כל הקרבות, ב-12 באוגוסט, ולאחר שהצי הספרדי המיושן הובס, החזיקו האמריקאים באחרונות המושבות הספרדיות באמריקה ובאוקיינוס השקט: קובה, פוארטו ריקו, הפיליפינים וגואם.
ב-10 בדצמבר חתמו ארצות הברית וספרד על חוזה פריז, שבו הוכרה זכותה של קובה לעצמאות (אם כי איסלה דה פינוס לא נכלל בהגדרתה של קובה). חרף מאבקם של המורדים בספרדים וסיועם לאמריקאים, לא התירו להם האחרונים להשתתף בטקסים לציון כניעתם של הספרדים.
השלטון האמריקאי ותיקון פלאט.
אחרוני החיילים הספרדים עזבו את קובה בדצמבר, וב-1 בינואר 1899 הונהג בה ממשל צבאי אמריקאי. בשל החלטת הקונגרס מ-19 באפריל, הקובעת כי קובה שייכת לקובנים, נמנעה ארצות הברית מלספח אותה, צעד אותו נקטה לגבי יתר המושבות הספרדיות שכבשה. עם זאת, ארצות הברית הייתה מעוניינת במציאת פתרון שיאפשר את המשך השפעתה ומעורבותה בקובה.
בינתיים, מינתה ארצות הברית מושל, ביצעה חלוקה אדמיניסטרטיבית חדשה של מחוזות האי, וגם בהם מינתה מושלים. החזקת נשק נאסרה, והוקמו משטרות עירוניות ומשמר כפרי. מערכת המשפט נותרה על כנה, והתבססה על המנגנונים שהקימו הספרדים.
האמריקאים הנהיגו גם מספר שינויים כלכליים. המכסים על סחורות אמריקאיות המיובאות לקובה הורדו, אך צעד דומה לא ננקט לגבי סחורות קובניות שיובאו לארצות הברית. הדולר היה להילך החוקי היחיד שהותר בעסקאות עם הממשל. ההשקעות האמריקניות בקובה גברו בעקביות, ועד 1902, כ-80% מהייצוא מקובה נשלט בידי חברות אמריקניות, ומרבית מפעלי הסוכר והטבק היו בבעלות אמריקאית. עד 1905, קרוב לעשירית מאדמותיה של קובה היו בבעלות אזרחים אמריקאים. במישור החברתי יזם הממשל האמריקאי תוכנית למאבק במחלות, בעיקר קדחת צהובה. כן שופרה מערכת החינוך, ומספר בתי הספר היסודיים גדל פי ארבעה.
בדצמבר 1899 הצהיר שר המלחמה האמריקני, אליהו רוט, כי הכיבוש האמריקני בקובה זמני, וכי בקרוב ייערכו בחירות לרשויות המקומיות, בעקבותיהן תוקם אספה מכוננת, ייערכו בחירות כלליות, והשלטון יעבור לקובנים. לקראת המעבר, הותרה הקמתן של מפלגות פוליטיות. ב-16 ביוני 1900 נערכו בחירות ב-110 עיריות, וב-15 בספטמבר נערכו הבחירות לאספה המכוננת. בשתי מערכות הבחירות ניתנה זכות בחירה לגברים מעל גיל 21, יודעי קרוא וכתוב ובעלי רכוש בשווי של 250 דולר. מורדים שנטלו חלק במלחמת העצמאות היו פטורים מתנאי סף אלה. בין נובמבר לפברואר 1901 עסקה האספה המכוננת בניסוחה של חוקה. החוקה כוננה משטר רפובליקני, הוענקו בה זכויות אזרח ונקבע בה עיקרון של הפרדת הדת מהמדינה.
ב-2 במרץ אישר הקונגרס האמריקני חוק שנועד להתוות את העקרונות שיאפשרו את נסיגת הצבא מקובה. כנספח לחוק צורף מסמך הידוע בכינויו תיקון פלאט, שהגדיר את טיב היחסים בין ארצות הברית לקובה עד 1934, באופן שפגע בריבונותה של קובה, ויצר תלות בארצות הברית. לחלק מהעקרונות שנקבעו בו השלכות המורגשות היטב גם כיום. עם הסעיפים העיקריים בתיקון פלאט נמנו סעיפים אלה:
כתנאי לעצמאות, דרשה ארצות הברית מהאסיפה המכוננת של קובה לאשר את תיקון פלאט בלא סייגים, כנספח לחוקה. ב-12 ביוני אישרה האספה המכוננת את התיקון, על חודם של ארבעה קולות.
בבחירות לנשיאות שנערכו ב-31 בדצמבר היה תומאס אסטרדה פאלמה המועמד היחיד. יריבו, ברתולומה מאסו, פרש מהמירוץ במחאה על המעורבות האמריקנית בבחירות והתגייסותה של ארצות הברית לטובת פאלמה. פאלמה, שהיה אזרח ארצות הברית והתגורר בה מאז מלחמת עשר השנים, הגיע לקובה רק ארבעה חודשים לאחר הבחירות. ב-20 במאי 1902 החלה כהונתו, והשלטון האמריקאי הסתיים באופן רשמי.
קובה העצמאית: העשורים הראשונים.
פאלמה הנהיג את קובה בשנותיה הראשונות, ואף ניצח שוב בבחירות שנערכו במדינה ב-1906. ניצחונו לווה בטענות על שוחד וזיופים, והמדינה הייתה על סף הפיכה צבאית בהנהגתו של הגנרל אנריקה לוינאס דל קאסטיו. פאלמה ביקש את עזרתה של ארצות הברית, וזו שבה לשלוט בקובה בשלוש השנים הבאות, עד 1909. ב-1908 שוב נערכו בחירות. לתפקיד נבחר חוסה מיגל גומס מהמפלגה הליברלית, שהחל לכהן ב-29 בינואר 1909. בשנים הבאות נהנתה קובה מיציבות פוליטית יחסית. מפלגות השלטון אומנם התחלפו כמעט בכל מערכת בחירות, ואולם חילופי השלטון היו כתוצאה מבחירות דמוקרטיות. ב-1913 נבחר מריו גארסיה מנוקל מהמפלגה השמרנית, ב-1921 אלפרדו סיאס מהמפלגה העממית, וב-1925 חרארדו מצ'אדו מהמפלגה הליברלית. באותה שנה הכירה ארצות הברית בריבונות הקובנית באי האורנים.
קובה הצטרפה למלחמת העולם הראשונה כשהכריזה מלחמה על גרמניה ב-7 באפריל 1917, יום אחרי שעשתה זאת ארצות הברית. היא לא נטלה חלק פעיל בקרבות, אך שימשה כבסיס למלחמה בצוללות הגרמניות שאיימו על איי הודו המערבית. קובה גייסה 25 אלף חיילים, אך בסופו של דבר המלחמה הסתיימה מבלי שנזקקו להם.
ההשקעות האמריקאיות בקובה נמשכו ביתר שאת גם לאחר העצמאות. הוואנה וורדרו הפכו ליעדים תיירותיים מועדפים על אמריקאים רבים, והוקמו בהן בתי מלון, בתי קזינו ומועדוני חשפנות. כדי להבטיח שקובנים רבים ככל האפשר יהנו מפירות ההשקעות הזרות, חוקקה קובה חוקים שקבעו שיעורי העסקה מינימליים של קובנים במקומות העבודה השונים.
ב-1933 הסתיימה כהונתו השנייה של הנשיא מצ'אדו, ועל פי החוקה הקובנית, נאסר עליו להתמודד על כהונה שלישית. מצ'אדו לא השלים עם רוע הגזירה, והחליט להישאר על כסאו. ארצות הברית סירבה להתערב, חרף האפשרות שהייתה לה לעשות כן בהתאם לתיקון פלאט. בסופו של דבר, ב-24 באוגוסט עזב מצ'אדו, לאחר התערבותם של ראשי הצבא ומנהיגים שונים.
שלטון בטיסטה.
בשבועות הראשונים לאחר עזיבת מצ'אדו מילאו את תפקיד הנשיא אישים שונים לתקופות קצרות שנמשכו לא יותר מימים ספורים. במהלך חודש ספטמבר אף הונהגה המדינה בידי קבוצה של חמישה.