Flertallet i partiet var anti-militaristerer, noe som kom tydelig til syne under krigen mot Libya i 1911 og da den første verdenskrig brøt ut i 1914. Italia gikk med i krigen i mai 1915, men PSI støttet, til forskjell fra flertalet i mange andre sosialistiskeiske og sosialdemokrat parti, ikke krigføringen. Perioden etter våpenhvilen i 1918 var kjennetegnet av sterk sosial misnøye, som nådde høydepunktet under fabrikkokkupasjonene i september 1920ene. PSI sto sterkt, og var hovedfienden til fascist.
Sosialistene ble i denne tiden utsatt for brutal terror fra fascistisk hold, også før Benito Mussolini ble regjeringssjef i en borgerlig koalisjonsregjering i 1922. I 1925 ble den parlamentariske lederen for sosialistene, Giacomo Matteotti, myrdet. Da Italia ble en fascistisk ettpartistat i 1927, ble sosialistpartiet helt forbudt, men fortsatte illegalt og i eksil.
På 1920-talet ble ellers partiet splittet to gonger. I 1921 brøt en kommunistisk fløy ut og dannet Det italienske kommunistpartiet PCI. Året etter brøt høyrefløya ut og dannet sitt eget parti. PSI holdt fram som det største, med en venstresosialistisk linje, til det ble heilt undertrykt av fascistane.
Etter krigen tok PSI opp igjen virksomheten, fortsatt med en venstresosialistisk politikk. Men nå var kommunistene i PCI blitt det største partiet på venstresida, takket være en svært aktiv innsats i den anti-fascistiske partisanrørsla. I etterkrigstiden har PSI delvis samarbeidet med og samtidig konkurrert med kommunistene i PCI, og fra 1960-tallet samarbeidet de også med borgerlige partier som Democrazia Cristiana (DC). Den sentrale politikeren i PSI i etterkrigstiden fram til slutten av 1970-tallet, var Pietro Nenni.
På 1980-tallet ledet Bettino Craxi PSI. Han la vekt på å skape avstand til kommunistene og å bringe PSI nærmere sentrumsidens- og høyre blant partiene. Som statsminister i samarbeidsregjeringer med de borgerlige kunne han ta æren for sterk økonomisk vekst, men må samtidig ta skylden for en sterk økning i statsgjelden.
Først på 1990-tallet ble det meste i italiensk politikk endret. Craxi og andre i PSI under hans ledelse ble tatt for korrupsjon, det samme gjaldt mange i det kristeligdemokratiske DC. Oppslutningen om PSI forsvant praktisk tala helt, og Craxi rømte til Tunisia i 1994. En av Craxis venner i denne perioden var ellers nåværende statsminister Silvio Berlusconi.
PSI gikk i oppløsing. Noen av Craxi sine støttespillere i partiet gikk siden til Berlusconis høyreallianse, andre tidligere PSI-tilhengere støtter sentrum-venstrealliansen.