El alzamiento nacional del 17, 18 y 19 de julio fue apoyado por los oficiales del buque Jaime I. La marinería consiguió la recuperación del control sobre el acorazado después de un enfrentamiento armado con la oficialidad en aguas del océano Atlántico. El balance de la lucha fue de dos oficiales muertos y de catorce oficiales y dos marineros heridos, recoge el diario El Liberal. Tras el combate, el buque Jaime I se dirigió a la ciudad internacional de Tánger (Marruecos) el 20 de julio.
El acorazado participó en las patrullas en el Estrecho de Gibraltar para obstaculizar el paso a la Península Ibérica de las tropas nacionales sublevadas en el norte de África. Además, el Jaime I participó en los bombardeos sobre las plazas sublevadas de Ceuta, Melilla, Tarifa y Algeciras.
La aviación rebelde dañó el acorazado Jaime I durante un bombardeo aéreo sobre Málaga. El buque Jaime I recibió el impacto de una bomba de un Junker alemán el 13 de agosto de 1936. Málaga estaba en poder del Gobierno republicano desde el inicio de la Guerra Civil. El Jaime I se trasladó a Cartagena, principal base de la Marina Republicana, para su reparación de las averías sufridas. En septiembre de 1936, el Jaime I colaboró en la defensa militar de la provincia de Guipúzcoa en el mar Cantábrico.
El 23 de noviembre de 1936, submarinos alemanes atacaron con torpedos a los barcos de guerra republicanos en el puerto de Cartagena. El buque Jaime I salió indemne del ataque submarino contra la Flota republicana. Sin embargo, el buque Cervantes quedó averiado a consecuencia del impacto de un torpedo.
El Jaime I encalló en Punta Sabinal (Almería), cerca de Roquetas de Mar, el 15 de abril de 1937. El acorazado republicano logró reanudar su viaje hasta Almería. La aviación alemana bombardeó el Jaime I el 21 de mayo de 1937, causando seis muertos y veinte heridos. Tres bombas de la Legión Cóndor ocasionaron al acorazado graves averías en el puerto de Almería. El buque fue trasladado a Cartagena, el 27 de mayo, con un remolcador para su reparación.