Både Route 66 og Lincoln Highway ble fullført tidlig på 1900-tallet og bidro til ytterligere befolkningsvekst i California. I perioden 1900 til 1965 vokste innbyggertallet fra under én million til å bli den mest befolkningsrike delstaten i USA på 1960-tallet. Jordskjelvet i San Francisco 1906 var et av verdens største og det dødeligste i amerikansk historie. På 1920-tallet ble Hollywood verdens underholdningssentrum og tiltrakk seg filmskapere fra hele verden på grunn av det milde middelhavsklimaet, det brede utvalget av landskap og billige landområder. Nærmere slutten på 1900-tallet utviklet Silicon Valley seg til å bli et høyteknologisk knutepunkt. Som følge av høyteknologien i Silicon Valley, filmindustrien i Hollywood og musikkindustrien i Los Angeles, har California utviklet seg til å bli et verdenssentrum for musikk, film, ny teknologi og romfart.