Californios (jak określało się hiszpańskojęzycznych mieszkańców regionu) w 1848 w Cahuendze podpisali traktat oddający Kalifornię Amerykanom. Na mocy traktatu z Guadalupe Hidalgo, kończącego wojnę między Meksykiem a USA, Kalifornia została podzielona między obydwa państwa.
W 1848 liczba osadników amerykańskich w Kalifornii nie przekraczała 15 tys., ale wraz z odkryciem złota i powiązanymi z tym masowymi migracjami ze Stanów, Europy i Kanady – znacznie wzrosła. W 1850 Kalifornia przystąpiła do Unii jako 31 stan. Niewolnictwo było w niej zakazane.
Miejscem pobytu władz Kalifornii pod rządami Meksyku było Monterey (od 1777 aż do 1835, gdy meksykańskie władze opuściły Kalifornię). Amerykańska administracja szukała miejsca na swą siedzibę. Początkowo było to San Jose (od 1850 do 1851). Następnie Vallejo (1852–1853) i Benicia (1853–1854). Ostatecznie jednak stolicą stanu zostało w 1854 Sacramento i jest nią (z małą przerwą w 1861, gdy podczas powodzi posiedzenia legislatury stanowej odbywały się w San Francisco) do dziś.