Njegov premijerski mandat je obilježio građanski rat, u kome je Caballero pokušao uspostaviti čvršću disciplinu među republikanskim snagama. Njegov pokušaj je doživio neuspjeh i doveo do tzv. Majskih dana, odnosno sukoba među samim republikanskim frakcijama. Caballero je zbog toga podnio ostavku te ga je naslijedio Juan Negrin.