Po powrocie z Włoch w roku 1857 pracował na różnych posadach w rządzie hiszpańskim, do czasu, kiedy w 1864 roku został ministrem spraw wewnętrznych i administracji w rządzie Alejandro Mona. Rok później został ministrem ds. kolonializmu, tym razem w rządzie O'Donella. Był członkiem parlamentu, zwołanego przez generała Juana Prima w 1868 r. po detronizacji Izabelli II 29 września, aczkolwiek odmówił poparcia monarchii Amadeusza (1870-73). Zamiast tego został liderem tych, którzy popierali Alfonsa XII i przygotowywał jego powrót na tron. Po osiągnięciu swojego celu i ogłoszeniu przez generała Arsenio Martíneza-Camposa, w Sagunto 29 grudnia 1874, powrotu króla, został mianowany premierem wspólnie z przywódcą Partii Liberalnej Práxedesem Mateo Sagasta. Po śmierci Alfonsa XII, 25 listopada 1885 r., zajął się pokojowym przekazaniem władzy królowej Marí Cristinie oraz zapewnieniem dojścia do tronu Alfonsowi XIII. Gwarantował to tzw. "Pakt w Pardo", zawarty przez Sagasta i Martíneza Camposa z Canovasem, który zmuszał on tego ostatniego do rezygnacji z funkcji premiera. Był głównym autorem konstytucji Hiszpanii, uchwalonej w 1876 r.