La pugna entre federales y unitarios marcó la primera experiencia republicana en España. Este periodo abarcó menos de un año y en ese tiempo sucedieron diversos acontecimientos: 4 presidentes, 1 agitación social intensa, 2 guerras y la revolución cantonal.

El esfuerzo para construir un nuevo modelo de Estado tropezó con dificultades:

El presidente del poder ejecutivo fue Estanislao Figueras, su gobierno estuvo formado por 5 ministros radicales y figuras del republicanismo. En este gobierno se mantuvo la constitución de 1869, se disolvía la asamblea tras haber abolido la esclavitud en Puerto Rico y haber suprimido las quintas.

Se convocaron elecciones para mayo de 1873, pero la agitación federalista hizo temer a los radicales que perderían las elecciones, por lo que proclamaron un golpe de estado el 23 de abril, pero fracasó, la consecuencia fue la ruptura entre radicales y republicanos.

Con la mayoría republicana, las nuevas cortes constituyentes proclamaron la república democrática federal en junio.

A Figueras le sustituyó Pi i Margall, quien intentó conciliar las corrientes republicanas con un programa de orden y gobierno para contentar a la derecha republicana. Pi quería negociar con carlistas y republicanos, pero en julio de 1873 se produjo en Alcoy una huelga general que derivó en insurrección generalizada. Surgieron los cantones que proclamaron la república federal. El cantonalismo se produjo como reacción defensiva ante la posible derechización de la república y como medio de presión para implantar la república federal: como movimiento social su objetivo era llevar el federalismo hasta sus últimas consecuencias:

Pero en ningún caso cuestionaron la unidad de España.

El movimiento cantonal de ese mismo año dividió a los republicanos entre los transigentes y los partidarios de la represión. El presidente intentó dar respuesta a las demandas sociales, pero la agitación hizo inviable todas las medidas.

La secuencia temporal de este movimiento se inició en Cartagena en julio de ese año y se declararon muchos cantones. Pi i Margall se negó a reprimir los levantamientos cantonales y el gobierno entró en crisis.

Salmerón sustituyó a Pi en la presidencia de la república y se comprometió a restablecer el orden y aprobar las reformas sociales pendientes. La represión se inició en julio y en un mes cayeron los principales cantones andaluces y valencianos. Los últimos en someterse fueron Málaga en septiembre y Cartagena en enero de 1874.

Pi i Margall había presentado a las cortes un proyecto de constitución para la república federal. En agosto se comenzó el proyecto con Salmerón al poder, pero el escaso interés de los diputados y los problemas del periodo aplazaron el debate del proyecto.

La constitución non nata de 1873, elaborada por Emilio Castelar, era un texto poco sistemático que definía una nación española compuesta por 17 estados federados, regulaba los derechos y libertades y delimitaba los poderes del estado federal y de los que se componía.

En septiembre Salmerón dejaba la presidencia del poder ejecutivo al negarse a firmar 2 sentencias de muerte. Se había debatido la cuestión de la pena de capital y Salmerón se oponía, por lo que prefirió abandonar el poder antes que cumplir exigencias de militares.

Le sustituyó Emilio Castelar que defendía una república centralista y movilizó a los reservistas para acabar con el problema cantonal y continuar con la guerra carlista y cubana. Firmó las penas de muerte que Salmerón rechazó e hizo volver a los dirigentes de los partidos radical y constitucional.

En enero de 1874 Castelar planteó en las cortes la necesidad de separar Iglesia y Estado y presentó un proyecto de abolición de la esclavitud en Cuba, pero dejó a parte el proyecto constitucional. Pavía había preparado un golpe de estado del que Castelar tenía conocimiento, para apoyarle. Tras negar la cámara de confianza a Castelar, dimitió. En la madrugada del 3 de enero, Pavía rodeó el congreso con tropas del ejército y la guardia civil, y ordenó que desalojasen el hemiciclo. Después del asalto los diputados huyeron sin resistencia, aunque habían jurado morir antes de abandonar sus escaños, sin resistencia finalizó el experimento republicano.

La primera decisión era establecer el modelo político del nuevo gobierno. Pavía reunió a altos militares y políticos para imponer una república, con Serrano presidiendo, muy influenciada por el modelo francés.

Todo después de advertir que el golpe de estado no se dirigió contra la república, sino contra quienes habían derrotado a Castelar en las cortes y contra los que defendían la experiencia federal, que la gente de orden y el ejército no aceptaban.

De enero a diciembre de 1874, se instauró un régimen de república unitaria o dictadura de Serrano, ya que fue él quien presidió la república y ejerció como presidente del poder ejecutivo. Su mandato se abrió con un golpe de estado y se cerró con otro el 29 de diciembre.

Se trataba de una dictadura personal encubierta bajo la forma republicana; era un sistema híbrido sin constitución descrito por el manifiesto a la nación de enero de 1874 que defendía las intenciones de los actores del golpe.

Los 3 gobiernos de 1874 actuaron con la idea de provisionalidad y de volver a la normalidad institucional tras la recuperación del orden, ya que continuaban abiertas 2 guerras y aún resistía el cantón de Cartagena.

Esta provisionalidad facilitó los preparativos del retorno del hijo de Isabel I. El 3 de septiembre, Sagasta sustituyó a Zavala, mientras que Martínez Campos preparó un pronunciamiento del que Cánovas no era partícipe. Cánovas quería una restauración monárquica por la vía civil.

Tras comunicar sus planes a Cánovas, Martínez Campos se dirigió a Sagunto donde arengó a las tropas el 29 de septiembre y proclamó a Alfonso XII nuevo rey de España. La rápida adhesión al pronunciamiento obligó a Serrano a marchar a Francia, mientras el último día del año Cánovas constituía el ministerio-regencia que inauguraba una nueva etapa, era el último acto del sexenio democrático.