El 11 de febrero de 1873 se proclamaba la I República en España, debido a la mayoría parlamentaria republicana en el Congreso y en el Senado, eligiéndose como jefe del ejecutivo a Estanislao Figueras (el cual nombró como ministros a Pi y Margall, Castelar y Salmerón). Esta situación fue aceptada por los republicanos federales, en espera de unas elecciones que determinasen la futura constitución de la República y si esta debía ser unitaria o federal.

Ante esta situación, el gobierno tuvo que soportar diferentes presiones por parte de:

- Los republicanos más intransigentes: que demandaban más reformas sociales, y con apoyo de los internacionalistas, promovieron brotes revolucionarios campesinos en Cataluña y Andalucía. Incluso se intentó crear un Estado catalán dentro de la República Federal Española.
- Los radicales: que querían derribar el gobierno mediante una insurrección, abortada por Pi y Margall con ayuda de batallones republicanos.

Entre el 10 y el 13 de mayo se celebraron elecciones a Cortes Constituyentes por sufragio universal (mayores de 21 años), pero una abstención que alcanzó el 60% provocó que la victoria de los republicanos (con el 90% de votos) resultara engañosa. Estas nuevas cortes definieron al estado como una República Federal y se formó gobierno bajo la presidencia de Pi y Margall, presentando tres tendencias que se enfrentarían al formar gobierno:

- El centro de Pi y Margall: Desaprobaba las acciones armadas e intentaba descentralizar el estado.
- Los moderados: Eran el partido derechista de Emilio Castelar, quería un gobierno fuerte y federal siempre que no supusiera desorden social.
- Los intransigentes: Dirigidos por José María Orense (nuevo presidente de las Cortes), atacaban la jefatura oficial y la política de prudencia.

Durante los siguientes quince días se produjeron varios cambios de gobierno, por lo que los gabinetes se lanzan a aprobar la constitución de 1873, la cual se quedo en proyecto, incluyendo derechos similares a los establecida en la del 69, pero con una organización federal del estado para acabar con el centralismo existente.

En este contexto aparecieron los movimientos cantonalistas, cuyo radicalismo exigía establecer un estructura federal del estado de abajo hacia arriba, es decir sobre la federación de unidades pequeñas hasta la conformación definitiva del estado, por lo que rechazaban que esta estructura federal les viniera impuesta desde las Cortes o el gobierno central.

El resultado fue la aparición de múltiples cantones que se desarrollaron por toda la periferia del Mediterráneo, Levante y Andalucía (Alcoy, Cartagena, Sevilla, Cádiz, Málaga, Torrevieja, Almansa, Salamanca, Valencia, etc.). En un principio la insurrección quiso ser dirigida desde Madrid, formándose un Comité de Salud Pública, pero fracasó y la iniciativa fue llevada por los rebeldes locales, siendo integrada por colectivos tan diversos como artesanos, tenderos, asalariados, internacionalistas, burgueses, etc.

Este cantonalismo provocó la caída de Pi y Margall, entrando Nicolás Salmerón con una política mucho mas dura, lo que provocó la caída de estos cantones ante los generales Pavía en Andalucía y Martínez Campos en Levante. Este nuevo gobierno supuso un giro conservador, siendo sus principales objetivos: sofocar cantonalismo, frenar carlistas y reprimir internacionalistas.

Ante las polémicas en las cortes, el gobierno dimitió en septiembre de 1873, sucediéndole Castelar, el cual estableció una política autoritaria, que ante la oposición de la izquierda republicana, fue derrotada. Esto suponía la implantación de un régimen de federalistas puros, pero el golpe de estado del General Pavía lo evitó, el cual nombró a Serrano como jefe de estado. En esta situación había tres posibilidades: monarquía, constitución de 1869 o nueva trayectoria republicana.

El gobierno formado por radicales y constitucionalistas restableció el orden público, pero el pronunciamiento militar de Sagunto, comandado por el General Martínez Campos, provocó la Restauración de la monarquía y el fin de la República. Alfonso XII es proclamado rey, y el artífice del nuevo sistema, Cánovas del Castillo, ocupó el Ministerio de Regencia.