Les musulmans conquirent la ville en 711. Elle devient alors le principal centre administratif et politique de l'Espagne musulmane (al-Andalus). À partir de 756, elle est la capitale de l'émirat de Cordoue, fondé par le prince omeyyade Abd al-Rahman Ier, puis à partir de 929 d'un califat indépendant, après que l'émir Abd al-Rahman III a rompu tout lien avec les Abbassides de Bagdad et s'est lui-même proclamé calife. Les règnes d'Abd al-Rahman III (912-961), de son fils al-Hakam II (961-976) et du hadjib (vizir) al-Mansur ibn Abi Amir (981-1002) constituent la période la plus glorieuse de l'histoire de la ville, même si les califes eurent tendance à la négliger au profit de leur nouvelle capitale, Madinat al-Zahra, fondée en 936.
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