Nachdem die Spanische Volksfront 1936 die Wahlen gewonnen hatte, wurde Nin Justizminister. Mit Beginn des Bürgerkrieges, als die Zweite Republik Katalonien einen autonomen Status gewährt hatte, trat er der dortigen Regionalregierung unter Lluís Companys bei. Als Zugeständnis an Moskau wurde er jedoch mit anderen POUM-Regierungsmitgliedern rasch wieder entfernt. Mehr noch wurde der größte Teil der POUM-Führung 1937, kurz nach den Mai-Schlachten in Barcelona zwischen anarchistischen und pro sowjet-kommunistischen Kräften, verhaftet und in von Kommunisten kontrollierte Gefängnisse gesperrt. Nin wurde von seinen Genossen getrennt und nach Alcalá de Henares verschleppt. Nach Aussagen der später abtrünnigen hohen kommunistischen Funktionäre Jesús Hernández und Enrique Castro Delgado wurde Nin auf Anweisung Moskaus gefoltert und am 20. Juni ermordet. Moskaus Verbindungsmann zur kommunistisch geprägten Geheimpolizei der „Republik“ war der NKWD-Agent Orlow. Außerdem sollen am Mordkomplott der sowjetische Agent Josef Romualdowitsch Grigulewitsch sowie der Kommandant des 5. republikanischen Regiments Carlos J. Contreras alias Vittorio Vidali beteiligt gewesen sein: nach der Darstellung Julián Gorkins der unmittelbare Mörder Nins.