Z chwilą wybuchu I wojny światowej Józef Piłsudski, wezwał do zbrojnego wystąpienia przeciwko Rosji. Był on zwolennikiem opcji proaustriackiej, w myśl której tylko pokonanie Rosji przy pomocy Austrii, mogło przynieść wyzwolenie i odbudowę państwa polskiego. W nocy z 5 na 6 sierpnia 1914 roku Piłsudski wymaszerował z oddziałami strzeleckimi z Oleandrów i przekroczył granicę austriacko-rosyjską. 12 VIII Kompania Kadrowa wkroczyła do Kielc. Wobec braku pomocy ze strony Austrii i pozostania wojsk rosyjskich w Królewskie, zbrojne plany Piłsudskiego upadły, a jego oddziały wróciły do Galicji, w której rozpoczęły się działania zbrojne. 16 sierpnia 1914 roku powstał w Krakowie Naczelny Komitet Narodowy (NKN) z Juliuszem Leo na czele, który w myśl postanowień miał pełnić rolę najwyższej instancji politycznej, wojskowej i skarbowej dla całej Galicji. Większość członków Komitetu była, tak jak Piłsudski, zwolennikami opcji proaustriackiej. Planowali oni przyłączenie ziem wchodzących w skład zaboru rosyjskiego do Austrii i utworzenie tym samym państwa trójczłonowego Austro-Węgro-Polskę. W myśl tej opcji postanowiono przy boku armii austriackiej utworzyć Legiony Polskie. Stanowisko cesarza austriackiego Franciszka Józefa, było w tej sprawie dość dwuznaczne. W 1915 roku do Krakowa jako 15 dzielnicę włączono odrębne dotychczas Podgórze. Kolejne ważne wydarzenia w Krakowie nastąpiły 28 października 1918 roku, kiedy to powstała Polska Komisja Likwidacyjna, która ogłosiła się „tymczasowym rządem dzielnicowym”. Na jej czele stanął Wincenty Witos z Polskiego Stronnictwa Ludowego (PSL) „Piast”.  Dwa dni później, 30 października 1918 roku, z Krakowa usunięto całą załogę austriacka. W ciągu kilku następnych dni rozbrojono także garnizony austriackie w innych miastach Galicji. Pod koniec grudnia 1918 roku Polska Komisja Likwidacyjna podporządkowała się rządowi Jędrzeja Moraczewskiego, powołanego na urząd premiera przez J. Piłsudskiego.

Z chwilą wybuchu II wojny światowej (uderzenie wojsk niemieckich nastąpiło 1 września 1939 roku o godzinie 4.45 rano) Armią „Kraków” dowodził generał Antoni Szyling. Wojska hitlerowskie wkroczyły do Krakowa 6 września. Na opanowanych przez siebie ziemiach polskich, hitlerowcy wprowadzili nowy podział administracyjny. Część ziem wcielono bezpośrednio do Rzeszy, z części zaś na mocy dekretu z 12 października 1939 roku, utworzono Generalne Gubernatorstwo, które podzielono na cztery dystrykty: krakowski, radomski, lubelski i warszawski. Stolicą GG był Kraków, a generalnym gubernatorem został urzędujący na Wawelu Hans Frank. Generalne Gubernatorstwo, w myśl rozporządzeń hitlerowskich władz okupacyjnych, miało stać się obszarem zamieszkałym wyłącznie przez Polaków, których chciano wykorzystać jako tanią siłę roboczą. Rozpoczęły się masowe represje: zamknięto prawie wszystkie szkoły, instytucje kulturalne, takie jak teatry, czy muzea. Rabowano wiele dzieł sztuki. Z Wawelu wywieziono do Niemiec wiele cennych obrazów i rzeźb. Polskimi więźniami zapełniało się więzienie Montelupich. Chciano także wyeliminować całą  elitę intelektualną Krakowa. Jako przykład może posłużyć aresztowanie i wywiezienie do obozów koncentracyjnych 183 pracowników Uniwersytetu Jagiellońskiego i  Akademii Górniczo-Hutniczej w listopadzie 1939 roku. Należeli do nich m.in. Ignacy Chrzanowski, Stanisław Estreicher, Kazimierz Kostanecki, Jerzy Smoleński. W 1942 roku utworzono obóz koncentracyjny w Płaszowie. Do 1944 roku funkcjonował on jako obóz pracy przymusowej dla ludności przywożonej tu ze zlikwidowanego getta (początek likwidacji getta miał miejsce 13 marca 1943 roku).

Kiedy skończyła się okupacja niemiecka zaczęła się okupacja sowiecka. 18 stycznia 1945 roku do Krakowa wkroczyły wojska radzieckie. Kraków jako miasto intelektualistów i kultury był niewygodny dla ówczesnej władzy komunistycznej. Dlatego też w celu zbudowania przeciwwagi i opozycji, rozpoczęto koło wsi Mogiła budowę Nowej Huty, która miała stać się idealnym miastem socjalistycznym. W 1951 roku została ona włączona oficjalnie do Krakowa.