После продолжительных раздумий на трон пригласили Амадео Савойского, младшего сына итальянского короля Виктора Эммануила II. В ноябре 1870 года он стал королем Амадео I. Вынужденный действовать в чрезвычайно сложной обстановке, усугубленной к тому же мятежом в армии (стандартный прием, с помощью которого военные выражали свои политические убеждения), Амадео не смог даже сохранить свои первоначальные позиции. Впрочем, ему удалось выжить после крупного покушения в 1872 году на Виа Авенале в Мадриде, когда была обстреляна королевская карета. Новому королю не суждено было положить начало успешной династии, как это сделали Габсбурги в 1516 году и тем более Бурбоны в 1700 году.
В феврале 1873 года Амадео, который так и не смог найти общий язык со своими министрами, особенно с Серрано, отрекся от престола, и страна была провозглашена республикой. Незадолго до этого еще одна республика возникла во Франции после свержения Луи-Филиппа в 1848 году и после поражения Наполеона III в 1870 году. Новая форма правления противоречила всему предыдущему ходу испанской истории и общему характеру правления в Европе в тот период. Амадео заявил кортесам, что испанский народ неуправляем, и вернулся в Италию, снова приняв титул герцога Аосты.
Республика была объявлена федеративной, поскольку в нее вошли Куба, Пуэрто-Рико и архипелаги Тихого океана. Однако это тоже не разрешило все противоречия. В 1873 году некоторые области провозгласили себя «кантонами» с самоуправлением. Радикальные, враждебно настроенные по отношению к центру сепаратисты никак не могли договориться между собой и опирались только на местное ополчение. Их быстро победили везде, кроме Картахены, которая сдалась только в 1874 году после того, как ее блокировали с суши и с моря. В Алькое на юге Валенсии в 1873 году произошла «нефтяная революция», получившая свое название из-за того, что рабочие несли пропитанные нефтью факелы. Рабочие захватили контроль над городом и объявили себя независимыми, однако были подавлены армией. Это обозначило серьезный разрыв между республиканцами, которые контролировали армию, и анархистами.
В 1872 году началась еще одна карлистская война – вторая, если не рассматривать боевые действия в 1846–1849 годах как отдельный конфликт (или третья, если рассматривать). Она была гораздо менее серьезной, чем первая, поскольку карлистов поддерживали только северные регионы, в основном Наварра и каталонская возвышенность, хотя отдельные группы карлистов вызывали возмущения в других местах. Кроме того, карлисты страдали от разобщенности, крупные города были не на их стороне, и вдобавок им не хватало удовлетворительной базы снабжения и администрации, иностранной поддержки и хороших командиров. Карлистская осада Бильбао в решающем 1874 году закончилась ничем, город был освобожден. В ноябре 1875 года Каталония была сочтена умиротворенной, а карлисты были изгнаны обратно в Наварру и баскские провинции. На тот момент, согласно подсчетам, у карлистов было 35 000 добровольцев. В испанской армии же состояло 155 000 человек. Последняя полевая армия карлистов была разбита при Монтехурре в 1876 году, и на этом война закончилась. Кстати, там до сих пор проводят ежегодный праздник в честь дела карлистов.
Поскольку республиканство ассоциировалось у многих, и в первую очередь у армии, с анархией и безусловным политическим провалом, военные лидеры в декабре 1874 года устроили переворот. Под их давлением правительство взяло консервативный курс, а затем организовало возвращение Бурбонов, пригласив на трон сына Изабеллы Альфонсо XII (1857–1885, пр. 1874–1885), получившего образование в Британии в Сандхерсте. Благодаря всеобщему стремлению к стабильности этот вариант получил широкую поддержку и сумел просуществовать достаточно долго. Лучшим выходом из положения представлялась конституционная монархия. Успешная кампания 1876 года против карлистов, в которой принял участие Альфонсо, привела к их окончательному поражению. Изабелла отреклась от престола в 1870 году. После не слишком тягостного изгнания, проведенного в роскоши и пустячных ссорах, она умерла в Париже в 1904 году.