Al cap de poc d'iniciar-se la Segona Guerra Mundial, el Secretari General José Díaz mor a Tiflis, i és substituït per Dolores Ibárruri, "Pasionaria". El partit s'anava reorganitzant a poc a poc i en 1943, Mundo Obrero, "Verdad", "Unidad", "El Obrero" i "Nuestra bandera" es publicaven a diverses zones d'Espanya. De fet, durant molt temps, el PCE va ser la principal força organitzada contra la dictadura de Franco. Entre 1944 i 1948 impulsa la lluita guerrillera, l'anomenat maquis, en la qual el PCE sobrevalorà les seves forces o va menysvalorar les del govern franquista, i que culminà amb l'intent fracassat d'Invasió de la Vall d'Aran el 1944. Tot això va provocar la mort de molts militants comunistes i una dura repressió sobre la població civil de les zones en les quals actuava aquesta guerrilla, que va fer perdre suports en una població rural que passava a més greus dificultats econòmiques i molt manipulada per una església, que igual que durant la II República i la Guerra Civil, seguia alineada inequívocament amb la ultradreta. Alhora, la direcció del partit es va veure embolicada en baralles internes que culminaren amb les expulsions d'Heribert Quiñones (1942), de Jesús Hernández Tomás i Jesús Monzón (1944) i l'assassinat del secretari d'organització a l'interior, Gabriel León Trilla (1945). Seguint les instruccions donades per Lenin en una reunió amb la direcció del PCE al Kremlin, el partit va decidir abandonar la via guerrillera en 1948, encara que alguns focus es mantingueren fins a 1952.