В 1971 и 1972 в крупных городах прошли массовые антиправительственные демонстрации. Недельная забастовка закончилась только после того, как Альенде сформировал в ноябре 1972 новое правительство, куда вошли трое военных.
Нарастала волна терроризма и вооруженных конфликтов между левыми и правыми группировками. Вслед за неудачной попыткой военного переворота в июне 1973 прошла серия забастовок под антиправительственными лозунгами. Пытаясь предотвратить гражданскую войну, правительство пошло на переговоры с христианскими демократами. 11 сентября 1973 в результате военного переворота правительство Альенде было свергнуто, а деятельность конгресса приостановлена на неопределенный срок. К власти пришла военная хунта из четырех человек, один из членов которой, генерал Аугусто Пиночет Угарте, был провозглашен президентом.
Были запрещены все левые политические партии, а остальные объявлены «распущенными на неопределенное время». Были запрещены также профсоюзы, а забастовки объявлены вне закона. Вводилась жесткая цензура печати. Выборные местные советы и органы местного самоуправления были упразднены и заменены чиновниками, назначенными хунтой. Университеты подверглись чистке и были отданы под надзор военным. Тысячи сторонников Альенде были брошены в тюрьмы, многие погибли. В 1976 хунта организовала убийство Орландо Летельера, известного политического эмигранта, который находился в Вашингтоне. Пиночет положил конец реформам Альенде в области социальной и экономической политики; частное предпринимательство было освобождено от правительственного контроля, часть национализированных предприятий была продана частным инвесторам, а многие программы социального обеспечения приостановлены. Крупные международные банки открыли Чили кредиты. Крупные иностранные займы и высокие цены на медь на мировом рынке создали возможность быстрого подъема чилийской экономики в конце 1970-х годов. В 1980 Пиночет добился одобрения путем плебисцита новой конституции, согласно которой срок пребывания Пиночета на посту президента был продлен еще на 8 лет, после чего предусматривалась частичная передача власти гражданскому правительству. Политические партии, объявленные вне закона в 1977, оставались под запретом, а власть (включая президентскую) должна была находиться в руках военных по крайней мере до 1986.
В начале 1980-х в стране начались открытые протесты против военной диктатуры. Экономика впала в глубокую депрессию, причина которой коренилась в падении мировых цен на медь начиная с 1980, а также в необходимости выплаты процентов по внешним долгам Чили и больших военных расходах. В 1987 хунта была вынуждена легализовать политические партии.
В 1988 состоялся плебисцит, на котором избиратели могли одобрить либо отвергнуть единственного кандидата в президенты, выдвинутого хунтой; если он получал одобрение, то должен был занимать этот пост в течение последующих 8 лет; в случае отрицательных результатов режим Пиночета сохранялся еще на год, а затем он должен был объявить президентские выборы на многопартийной основе. Все центристские и левые партии выступили единым фронтом против кандидата хунты. Сильная поддержка военных дала возможность Пиночету выставить свою кандидатуру, и он использовал все имевшиеся в его распоряжении ресурсы для того, чтобы добиться желаемого результата; однако военно-воздушные силы, полиция и военно-морской флот, отдав предпочтение кандидату из гражданских, отказались содействовать фальсификации результатов выборов. Президентские выборы были назначены на 14 декабря 1989, и для того, чтобы избежать продолжения военного правления при поддержке партий правого крыла, центристские и левые партии, объединившись, поддержали умеренного христианского демократа Патрисио Эйлвина.
Эйлвин приступил к исполнению обязанностей в марте 1990 и образовал гражданское правительство с широким представительством партий. Национальный конгресс возобновил свою работу, обосновавшись в Вальпараисо. Хотя генерал Пиночет оставался главнокомандующим, Эйлвин начал расследование нарушения прав человека; в ходе этих расследований были обнаружены массовые захоронения жертв репрессий, осуществлявшихся хунтой в 1973 и последующие годы. Попытки Пиночета воспрепятствовать проведению расследований не были поддержаны другими руководителями вооруженных сил.
Правящая коалиция «Согласие во имя демократии», большинство в которой составляли представители Христианско-демократической и Социалистической партий, за четыре года правления Эйлвина укрепила свои позиции. На выборах в марте 1994 президентом стал ее кандидат, христианский демократ Эдуардо Фрей Руис-Тагле. Он получил 57,4% голосов, тогда как его основной соперник, Артуро Алессандри Беса, кандидат от коалиции правых партий, набрал 24,7% голосов; остальные голоса пришлись на долю двух менее популярных кандидатов.
За период с 1990 по 1996 был достигнут устойчивый рост экономики (в среднем 7% в год), к 1995 инфляцию удалось постепенно снизить до уровня, не превышавшего нескольких процентов в год.
Расходы на осуществление правительственных программ в области образования, здравоохранения и жилищного строительства с 1990 ежегодно увеличивались на 10% (в реальном масштабе цен). В период с 1987 по 1994 количество чилийских семей, уровень жизни которых находился ниже порога бедности, снизился с 40% до 24%. Минимальный размер пенсий и заработной платы выросли в период с 1990 по 1994 почти на 50%, а к 1996 в результате повысившегося спроса на рабочую силу на рынке труда реальный уровень заработной платы достиг и превзошел показатели периода, предшествовавшего приходу к власти Пиночета. Уровень безработицы в государственном секторе в 1996 составил 6,4%.
Одним из самых важных шагов на пути к восстановлению демократии явилась поправка к конституции, проведенная правительством Эйлвина, которая предусматривала использование принципа пропорционального представительства на местных выборах 1992. Хотя большинство последующих попыток расширить область применения демократических принципов и по возможности уменьшить влияние реакционно настроенной части военных путем принятия новых конституционных поправок оказалось безуспешным, движение к демократии набирало силу под влиянием явно выраженного народного волеизъявления. Оказалось, что политикам, журналистам и лидерам общественных движений зачастую удается расширить границы пользования гражданскими и политическими правами исключительно за счет создания в стране соответствующего политического климата.
Попытки гражданского правительства поставить вопрос о привлечении к ответственности виновных в многочисленных нарушениях прав человека встретили жесткий отпор со стороны военных, однако прогресс наблюдался и в этой области. Созданному при правительстве Эйлвина специальному комитету удалось провести вскрытие мест массовых захоронений и официально зарегистрировать ок. 3000 случаев «исчезновения» людей во время правления Пиночета. Появление официального документа дало возможность родителям, детям и супругам жертв военной диктатуры предъявить иски в суд и требовать выплаты соответствующих пособий. Кроме того, правительство Эйлвина освободило ок. 380 политических заключенных и способствовало возвращению на родину примерно 40 тыс. политических беженцев.
Добиться того, чтобы виновники кровавых преступлений понесли заслуженное наказание, оказалось гораздо более трудной задачей. В июле 1994 президент Фрей публично объявил, что правительство отказывает в доверии командующему корпуса карабинеров (Национальной полиции), ответственному за происходившие в стране массовые убийства. Однако по действующей конституции Фрей не мог снять его с поста. В 1996 за публичную критику Пиночета была арестована Г.Марин – лидер Коммунистической партии Чили, однако под мощным давлением общественного мнения как в стране, так и за рубежом она вскоре была освобождена.
Несмотря на отдельные выступления и уличные демонстрации, организованные в знак протеста армейскими подразделениями, гражданское правительство пересмотрело ряд положений закона об амнистии; кроме того, оно сумело изменить существовавшее положение, когда все преступления, совершенные военными по отношению к гражданским лицам, должны были рассматриваться только военными судами. Свыше 20 офицеров армии и полиции отбыли и отбывают сроки тюремного заключения за преступления, совершенные в годы военной диктатуры.
Самым крупным из судебных процессов, в ходе которого удалось добиться серьезного наказания, было дело генерала Мануэля Контрераса Сепульведы, бывшего руководителя тайной полиции, и бригадного генерала Педро Эспиносы Браво, бывшего руководителя военной разведки. Они обвинялись в убийстве бывшего министра внутренних дел и министра обороны в правительстве Альенде Орландо Летельера и его американского сотрудника Ронни Моффитта; в итоге оба генерала были арестованы, признаны виновными, приговорены к тюремному заключению и в 1995, несмотря на угрозы, чинимые препятствия и протесты со стороны некоторых военных коллег обвиняемых, заключены в тюрьму.
16 октября 1998 в Лондоне был арестован бывший чилийский диктатор Аугусто Пиночет. Арест был произведен в связи с требованием Испании о выдаче генерала с тем, чтобы он мог предстать перед судом по обвинению в убийстве испанских граждан в Чили. Решение Высокого суда Великобритании о том, что Пиночет обладает дипломатическим иммунитетом как бывший глава государства, было отменено апелляционным комитетом палаты лордов, и 9 декабря министр внутренних дел Великобритании заявил о начале судебной процедуры экстрадиции. Тем временем с требованием о выдаче бывшего диктатора выступила Швейцария; такие же запросы были подготовлены и в ряде других европейских стран. Декабрьское решение апелляционного суда было подтверждено в марте 1999