Im 8. Jahrhundert ereignete sich jedoch ein Ereignis, das die Geschichte der gesamten westlichen Welt verändern sollte – und zwar in unserer Stadt. Ein arabisches Truppenkontingent landete an der Mittelmeerküste. Sie rissen die Macht im geschwächten Westgotenreich an sich. Cordoba wurde von Mugit, dem Leutnant Tariqs, eingenommen, und von diesem Moment an lebten Christen und Muslime friedlich zusammen. Ein Beleg dafür ist die Verlegung der ursprünglichen Musalla (einer Gebetsplattform außerhalb der Stadtmauern) in die Basilika San Vicente, die nach dem Kauf eines Teils der Basilika den Grundstein für die heutige Große Moschee legte.
Die ersten Statthalter des islamischen Cordoba machten die Stadt zum Verwaltungszentrum der eroberten Gebiete. Die Stammesstrukturen der arabischen und berberischen Völker führten jedoch bald zu Machtkämpfen zwischen den verschiedenen Fraktionen.
Die Ankunft des Umayyaden Abd ar-Rahman I., des Flüchtigen und Enterbten, vereinte die mit der herrschenden Politik unzufriedenen Fraktionen und die Anhänger des zukünftigen Emirs. 756 wurde Cordoba erobert und zur Hauptstadt des unabhängigen Emirats Al-Andalus erklärt. Abd ar-Rahman I. veranlasste die erste große Erweiterung der Großen Moschee von Cordoba und ließ die Stadtmauern und den Alcázar wiederaufbauen. Hisham I., Sohn des ersten Emirs, vollendete die von seinem Vater begonnenen Arbeiten an der Großen Moschee und errichtete das ursprüngliche Minarett, das heute nicht mehr existiert. Mit dem Aufstieg Abd ar-Rahmans II. erfolgte die zweite große Erweiterung der Moschee, und die Stadt erlebte einen Bauboom.
Doch erst unter Abd ar-Rahman III. erlangte Cordoba ihre volle Bedeutung. Im Jahr 929 wurde Cordoba zur Hauptstadt des unabhängigen Kalifats von Damaskus ausgerufen und entwickelte sich zum religiösen, politischen und administrativen Zentrum des gesamten westlichen islamischen Reiches. Unter der Herrschaft des ersten Kalifen entstand Medina Azahara, eine provisorische Stadt außerhalb der Mauern der Medina, die aufgrund der kostbaren Baumaterialien unzählige Legenden hervorbrachte.
Al-Hakam II., Sohn von Abd ar-Rahman III., leitete die Blütezeit der Stadt Cordoba in kultureller und architektonischer Hinsicht ein. Er veranlasste die dritte große Erweiterung der Großen Moschee und ließ den gesamten Reichtum von Medina Azahara dorthin transportieren. Sein Nachfolger, Hisham II., der sich dem Regieren, nicht aber der Verwaltung widmete, übertrug die Macht dem Wesir Almanzor, der für die dritte und letzte Erweiterung der Moschee verantwortlich war.
Nach den schwachen Regierungen von Almanzor und Hisham hielt die Vereinigung des Reiches nicht lange. Im Jahr 1013 brach das Kalifat zusammen und erklärte sich bis zu seinem endgültigen Untergang zur Taifa.
