Alfonso sinh ra ở Madrid, là con trưởng nữ vương Isabel II. Các tài liệu chính thống cho cha Alfonso là vương phu Francisco; tuy nhiên, có nghi vấn rằng cha thật của Alfonso là Enrique Puigmoltó y Mayans, một đại uý cận vệ của nữ vương.[1] Những lời đồn đại kiểu này được phe Carlos khai thác để hạ thấp uy danh của Alfonso.

Năm 1833, vua Fernando VII chết, người con gái lên ngôi tức nữ vương Isabel II. Em Fernando là vương tử Carlos, Bá tước Molina không phục, mới lập ra vây cánh tranh giành ngôi vua, đưa đến 3 cuộc nội chiến đẫm máu mang tên chiến tranh Carlos (1833–1840; 1846–1849; 1872–1876). Phe cánh của Carlos và những người thừa kế ông muốn khôi phục nền quân chủ chuyên chế Công giáo đang khi triều đình Isabel II muốn theo chế độ quân chủ lập hiến, chịu ảnh hưởng từ chủ nghĩa tự do.

Nữ vương Isabel, được các tướng giúp sức, đã đánh bại phe Carlos trong 2 cuộc chiến 1833–40 và 1846–49. Tuy nhiên, nữ vương cai trị kém hiệu quả, dẫn đến nhiều âm mưu đấu đá, xung đột nội bộ. Nữ vương lại còn thiên vị các tướng theo khuynh hướng bảo thủ và giáo hội. Năm 1868, các tướng theo chủ nghĩa tự do hợp sức làm cuộc đảo chính, lật đổ Isabel II. Sử gọi là cuộc Cách mạng Vinh quang. Nữ vương và chồng là Francisco, con là Alfonso phải trốn khỏi Tây Ban Nha. Năm 1870, quốc hội Tây Ban Nha lập vương tử Ý Amedeo làm vua. Nhà vua mới không giải quyết nổi các cuộc đấu đá, nên phải từ ngôi, quốc hội tuyên bố Tây Ban Nha là nước cộng hòa (1871).