Alfonso X (1221‑1284), conocido como el Sabio, destacó en las campañas militares de Castilla‑León. En 1264 estalló una revuelta mudéjar en Andalucía que se extendió rápidamente al reino de Murcia. Mientras Alfonso se ocupaba de sofocar el levantamiento, su suegro, el rey de Aragón, Jaime I, intervino en Murcia para ayudar a apagar el conflicto. Tras aplastar la rebelión, Alfonso X ordenó la expulsión de los mudéjares de territorio andaluz; muchos se refugiaron en el reino nazarí de Granada y otros cruzaron al norte de África, dejando amplias zonas de la Betica deshabitadas.
El episodio más relevante de su reinado fue la pretensión al título imperial del Sacro Imperio Romano Germánico, vacío desde 1254. Alfonso contaba con la ventaja de ser hijo de una alemana, Beatriz de Suabia, y recibió una delegación de la ciudad italiana de Pisa que le animó a presentar su candidatura, calificándolo como el monarca más ilustrado del mundo cristiano. En 1257 fue elegido emperador, aunque la primera elección cayó en manos del inglés Ricardo de Cornwall. A partir de entonces se desencadenó una amarga disputa conocida en la esfera hispánica como la disputa del imperio, que se prolongó hasta 1273, cuando se eligió a otro emperador. La contienda resultó extremadamente costosa para los contribuyentes castellanos‑leoneses y, al final, Alfonso X no obtuvo el trono imperial.
En los últimos años de su gobierno surgieron conflictos con sectores de la nobleza y con su segundo hijo, Sancho, quien reclamaba la sucesión frente a los derechos de los infantes de la Cerda, hijos del primogénito Fernando de la Cerda, fallecido antes que su padre.
Sucesión al trono de Alfonso X «El Sabio»
Sancho IV (1284‑1295), llamado el Bravo, tuvo que enfrentar a sus sobrinos, los infantes de la Cerda, que pretendían el trono castellano con el apoyo del rey de Aragón, Alfonso III. Aun así, Sancho siguió combatiendo a los musulmanes, en especial a los benimerines que invadieron la costa andaluza. En 1282 conquistó la estratégica plaza de Tarifa, defendida posteriormente por el noble Alonso Pérez de Guzmán, Guzmán el Bueno. En 1288 se produjo el asesinato de Lope Díaz de Haro, señor de Vizcaya y antiguo colaborador del monarca, supuestamente por orden de Sancho IV.
Al morir Sancho IV, le sucedió su hijo Fernando IV (1295‑1312). Por su corta edad se instauró una regencia encabezada por su madre, María de Molina, quien defendió los derechos de su hijo frente a las pretensiones de los infantes de la Cerda y a la rebelión de otros grandes señores liderada por el infante don Juan, hermano de Sancho IV. Cuando Fernando alcanzó la mayoría, firmó en 1304 la Concordia de Ágreda con Aragón, que garantizaba el dominio castellano sobre el reino de Murcia, salvo la zona de Alicante. El joven rey también lanzó campañas contra los musulmanes en el estrecho, logrando la toma de la Plaza de Gibraltar. Sin embargo, su muerte prematura puso fin a esas operaciones.
