Сложные отношения между коммунистами, социалистами, анархистами, поумовцами привели к вооруженным столкновениям между анархо-синдикалистами и коммунистами в Барселоне в мае 1937 года (все началось с попытки отряда коммунистов захватить телефонную станцию, которую контролировали анархисты). В город пришлось вводить армейские части. 8 мая анархисты и поддержавшие их поумовцы капитулировали, в боях погибло более 500 человек.
Бои в Барселоне открыли дорогу репрессиям против их организаций и руководителей. Испанские противники ПОУМ и анархистов называли эти действия «анархо-троцкистским путчем». Такого же мнения придерживались и в Москве. Интересно, что даже в биографии Антонова-Овсеенко, написанной его сыном (под псевдонимом Антон Ракитин) и вышедшей в 1975 году, об этих событиях говорится так: «Спланированный в штабе Франко, этот контрреволюционный путч должен был подорвать истощенные силы республики накануне фашистского наступления на Север».
Четырнадцатого мая большинство министров потребовали от Ларго Кабальеро роспуска и запрета ПОУМ, разоружения тылового населения и т. д. Премьер отказался выполнить эти требования и подал в отставку. Новым премьер-министром 16 мая 1937 года стал умеренный социалист Хуан Негрин (министр финансов в прежнем кабинете). Негрин считался более «просоветским» политиком и пользовался поддержкой коммунистов. Именно с его одобрения в Каталонии начались аресты руководителей ПОУМ (арестовали 250 человек и 30 иностранцев, причем ареста чудом избежал воевавший в составе поумовцев Джордж Оруэлл, написавший позже свои знаменитые романы — антиутопии), которых обвиняли в сговоре с франкистами. Советскими агентами НКВД был похищен, а затем и убит лидер ПОУМ Андреу Нин.
Над арестованными «троцкистами» хотели устроить такой же процесс, как в Москве, но сделать этого не успели — буквально перед самым падением Республики их все-таки выпустили из тюрем. Были также арестованы около 1500 анархистов и несколько сотен вызвавших подозрение «неортодоксальных» марксистов, в том числе и бойцов интербригад. Другими словами, «левая оппозиция» в Испании была разгромлена почти так же, как большевики в России во время своей Гражданской войны разгромили своих «левых» противников — махновцев, левых эсеров и др.
Эти события и назначение премьером Негрина отразились и на судьбе Антонова-Овсеенко. С Негрином у него сложились непростые отношения. Еще 7 февраля 1937 года во время обеда в советском торгпредстве в Барселоне между ними произошел конфликт. Антонов начал говорить о том, что не следует подавлять стремление к автономии в Каталонии или Стране Басков. В ответ Негрин заявил, что советский консул еще «больший каталонец, чем сами каталонцы», и что-то добавил о его бюрократизме. Антонов возмутился и резко ответил, что «он революционер, а не бюрократ».
Негрин расценил слова Антонова как недоверие к нему со стороны Москвы и сказал, что он в таком случае уходит в отставку. Впрочем, в советском посольстве ему дали понять, что линию генерального консула в Барселоне разделяют далеко не все «советские товарищи» в Испании и что не следует расценивать его слова как позицию СССР. Об этом инциденте стало известно и в Москве, и Антонов-Овсеенко получил выговор. Негрин же и после жаловался советским дипломатам на Антонова. Он говорил, что тот покровительствовал анархистам и что для него «вообще существовала одна Каталония».
Антонов-Овсеенко был уверен, что его линию поддерживают в Москве, но она все больше и больше расходилась с представлением Сталина о том, что надо делать в Испании. К тому же после назначения премьером Негрина было ясно, что вряд ли они сработаются с советским консулом. Все эти события во многом предопределили дальнейшую судьбу Антонова.
В августе 1937 года его отозвали из Барселоны в СССР. 15 сентября он получил новое назначение и снова по юридической части — наркомом юстиции РСФСР. Но, в сущности, на этом посту Антонов поработать толком уже не успел.
Знал ли он, что над ним сгущаются тучи? Трудно сказать. Но наверняка предчувствовал что-то. Обстановка была такая, что никто из советской номенклатуры не мог ощущать себя в полной безопасности. «Враги народа» внезапно возникали и там и сям, показательные процессы шли один за другим. Особенно много появилось вдруг уже вроде бы давно разгромленных троцкистов. В июне 1937 года по делу «Антисоветской троцкистской военной организации» были осуждены и расстреляны видные советские военачальники во главе с маршалом Михаилом Тухачевским — командармы 1-го ранга Иона Якир, Иероним Уборевич, командарм 2-го ранга Август Корк, комкоры Виталий Примаков, Витовт Путна, Борис Фельдман, Роберт Эйдеман, покончил с собой командарм 1-го ранга Ян Гамарник.