Năm 1927, tướng Long Vân lên thay nắm quyền cai trị Vân Nam hơn 20 năm cho đến khi Chính phủ Trung ương Quốc dân đảng bổ nhiệm tướng Đỗ Duật Minh thay thế vào năm 1945. Tháng 7 năm 1937 nổ ra cuộc chiến chống Nhật, Long Vân hưởng ứng lời kêu gọi của Đảng CS TQ cùng đứng về một chiến tuyến cùng đấu tranh chống Nhật. Năm 1940, quân Nhật chiếm Việt Nam, biên giới Việt Nam và Vân Nam khá căng thẳng.

Vân Nam ở giáp Miến Điện, là nơi tiếp nhận hàng viện trợ của Mỹ qua đường Miến Điện để vào Trung Quốc. Năm 1942, trên 10 vạn quân Trung Quốc từ đây tấn công sang Miến Điện, phối hợp cùng quân Anh chống lại quân đội Nhật Bản. Giai đoạn từ 1938 tới 1946, các trường đại học như Đại học Bắc Kinh, Đại học Thanh Hoa, Đại học Nam Khai đã hợp nhất tại Côn Minh để lập ra Đại học Quốc gia Liên hợp Tây Nam.

Năm 1945, tướng Đỗ Duật Minh thay thế Long Vân trong thời gian ngắn, sau đó em họ của Long Vân là Lư Hán lên nắm quyền. Sau khi Nhật đầu hàng Đồng minh, Quân đội Quốc dân đảng do Lư Hán Tư lệnh quân Vân Nam điều động 4 quân đoàn gồm 18 vạn quân từ Vân Nam và Quảng Tây kéo vào miền Bắc Việt Nam giải giáp Quân đội Nhật. Tháng 5 năm 1946 Lư Hán đưa quân quay về Vân Nam và đảm nhiệm các chức: Chủ tịch tỉnh Vân Nam, Tư lệnh An Ninh tỉnh kiêm Hiệu trưởng Học viện quân sự Xương Nghi. Tháng 7 năm 1948, Lư Hán hạ lệnh trấn áp học sinh Côn Minh tạo ra sự kiện thảm sát 15 tháng 7. Năm 1949, Lư Hán còn tạo ra vết nhơ trọng vụ thảm sát 21 người vô tội trên đường phố Nam Bình.

Sau đó Lư Hán và Long Vân dưới sự chỉ đạo của TW ĐCS TQ và Ủy ban Công hội tỉnh Vân Nam và dưới sự chi viên của Quân giải phóng Nhân dân, cùng đấu tranh ở vùng biên giới giữa Vân Nam và Quý Châu. Và đến ngày 9.12.1949 đã nổ ra Khởi nghĩa Côn Minh, tỉnh Vân Nam tuyên bố giải phóng trong hòa bình.

Ngày 10 tháng 3 năm 2011, một trận động đất 5,4 độ xảy ra tại Vân Nam, gây thiệt hại nghiêm trọng hơn 18.000 ngôi nhà và chung cư.