Durante la I República combatió contra los carlistas en Navarra y contra los movimientos cantonales en Andalucía, siendo designado capitán general de Castilla la Nueva durante la presidencia del republicano unitario Emilio Castelar, un presidente con quien mantuvo una buena relación, dado que ambos compartían la idea de que España debía solucionar sus problemas con «orden, unidad y disciplina», si bien el mandatario consideraba que toda acción debía llevarse a cabo dentro de la legalidad y Pavía era conocido por su proclividad a dar un golpe militar si la legalidad no bastaba para llegar a ese fin.