Après plusieurs années passées à Grenade, il décide d'aller vivre à Madrid pour rencontrer enfin le succès. Il y devient l'ami de Luis Buñuel, Salvador Dalí et Sanchez Mazas, parmi ceux qui deviendront des artistes influents en Espagne. Là, il rencontre aussi Gregorio Martínez Sierra, le directeur du Teatro Eslava, à l'invitation duquel il écrit et met en scène sa première pièce en vers, El maleficio de la mariposa (Le Maléfice du papillon), en 1919-20. Elle met en scène l'amour impossible entre un cafard et un papillon, avec de nombreux insectes en support. Elle est malheureusement l'objet de moquerie du public, et s'arrête après quatre représentations. Cela refroidit la passion de Lorca pour le théâtre pour le reste de sa carrière, il se justifie plus tard en 1927 au motif que Mariana Pineda était sa première pièce.

Pendant les quelques années qui suivent il s'implique de plus en plus dans son art et dans l'avant-garde espagnole. Il publie trois autres recueils de poèmes, dont Romancero Gitano (1928), son recueil de poèmes le plus connu.

Cependant, vers la fin des années 1920, Lorca est victime d'une dépression, exacerbée par une angoisse due à la difficulté grandissante de cacher son homosexualité à ses amis et sa famille. Cette disparité entre son succès comme auteur et la souffrance de sa vie privée atteint son paroxysme lors de la collaboration des deux surréalistes, Dalí et Buñuel, pour le film Un chien andalou (1929) que Lorca interprète, comme une allusion, voire une attaque à son encontre. En même temps, sa relation intense, passionnée, mais non réciproque, avec Salvador Dalí s'effondre quand ce dernier rencontra sa future épouse. Consciente de ces problèmes (mais peut-être pas de leurs causes) la famille de Lorca s'arrange pour lui faire faire un long voyage aux États-Unis d'Amérique en 1929-1930. Il y a une aventure avec George Lowex.

Son retour en Espagne en 1930 coïncide avec la chute de la dictature de Miguel Primo de Rivera et la