La generosidad de este monarca obedecía a facilitar la sucesión de Carlos II en la persona de su nieto Felipe de Anjou, con el que la casa de Borbón se entronizaría en España. Coronado como Felipe V en 1701, no tardó en iniciarse la guerra de Sucesión que lo enfrentaba al archiduque Carlos, pretendiente de la casa de Austria que contaba con el apoyo de los países de la antigua Corona de Aragón así como con la alianza de Inglaterra y Holanda..
En 1705 las fuerzas anglo-holandesas desembarcaron en Barcelona y el 14 de septiembre iniciaron el asalto al castillo de Montjuïc, rendido el día 17. La ciudad capituló el 9 de octubre y el pretendiente austríaco fue proclamado rey de España como Carlos III, permaneciendo en Barcelona durante el asedio a que fue sometida la ciudad por las fuerzas franco-españolas de Felipe V. Su ataque a Montjuïc se inició el 7 de abril de 1706, resistiendo el castillo hasta el día 25 que fue abandonado por los escasos supervivientes de su guarnición, refugiados tras las murallas de la ciudad. La providencial llegada de la flota aliada evitó la caída de Barcelona, y el 11 de mayo el ejército borbónico iniciaba la retirada.
En 1713 los tratados de Utrech pusieron fin a la alianza con Inglaterra y Holanda, y Cataluña quedó sola en la defensa de los derechos del archiduque Carlos, que se encontraba en Austria a causa de haber sido coronado emperador tras la muerte de José I. El 25 de julio de 1713 las fuerzas de Felipe V iniciaron un nuevo asedio de Barcelona finalizado con el asalto del día 11 de septiembre de 1714, y éste constituye el último hecho de armas que cabe evocar en la historia del castillo, que cambió su fisonomía durante el reinado de los borbones y pasó a ejercer más que defensa, vigilancia de la ciudad.
