První jednání o referendu v katalánském parlamentu proběhlo v červnu 2017. Tajné hlasování o referendu na základě předvolebního slibu separatistických stran před komunálními volbami v roce 2015 (v návaznosti na předběžné referendum z 9. listopadu 2014), bylo původně plánováno nejpozději na 17. září 2017. Schváleno bylo na jednání 6. září 2017 současně se zákonem, že nezávislost bude závazná již za pouhého dosažení většinového souhlasu, aniž by byla vyžadována minimální výše účasti. Předvolební kampaň před referendem probíhala od 15. do 29. září. Voličům byla položena otázka "Chcete, aby se Katalánsko stalo nezávislým státem s republikánským uspořádáním?" (katalánsky "Voleu que Catalunya sigui un estat independent en forma de República?"). V září přijal katalánský parlament zákon o referendu o nezávislosti, a to i přesto, že podle katalánského zákona o autonomii, který vyžaduje dvoutřetinovou většinu v katalánském parlamentu pro jakoukoli vnitřní změnu katalánského statusu, je přijatý zákon protiprávní. Samotné referendum je protiprávní také z pohledu španělské ústavy.