Da Frente Popular, en bred koalisjon av de viktigste partiene på venstresiden, kom til makten i 1936, ble situasjonen i landet enda mer ustabil og konfliktiv. Vold mellom militante grupper fra høyre og venstre side kom ut av kontroll etter drapet på den konservative parlamentariske lederen José Calvo Sotelo, og offiserer forsøkte å gjøre statskupp mot Frente Popular. Dette militære opprøret, støttet av den tradisjonelle overklassen i Spania, ledet til den spanske borgerkrig (1936–1939). Under borgerkrigen stod Franco frem som lederen for "nasjonalistene" som de selv kalte seg, som kjempet mot regjeringen. En lang og blodig borgerkrig ble vunnet med militær støtte fra Italia (soldater) og Tyskland (materiell) — mens venstresiden som ikke fikk støtte fra noen av vestmaktene måtte vende seg til Sovjetunionen. Franco satte konstitusjonen til side og etablerte et diktatur der alle viktige posisjoner ble bestemt av han selv. Etter hans død i 1975, gikk krefter fra regimet sammen med den ulovlige opposisjonen for å sikre en fredelig overgang til demokrati, og i 1978 ble en ny grunnlov ble vedtatt. Spania var offisielt nøytralt under andre verdenskrig, men en divisjon med spanske frivillige (Den blå divisjon), ble sendt for å delta på aksemaktenes side.