La dominación española solo significó algunos cambios, pues el clima hostil impedía establecer un mayor dominio.
En 1840 la capital provincial se traslada de Chiuchiu a Calama, aumentando el auge que le daban las comunicaciones, ahora con la subprefectura.
[2] El prefecto del Departamento de Litoral, Severino Zapata, se retiró de la ciudad junto con todas las autoridades y personal a Calama, en donde los hacendados y peones ya estaban armándose, pues sabían que los chilenos atravesarían el desierto para romper con la resistencia boliviana.
El abogado Ladislao Cabrera, al ver que las tropas bolivianas aún no llegaban, tomó el mando de las fuerzas civiles que se prepararon a defender Calama (135 hombres, entre peones, hacendados, policías de todo el departamento y unos cuantos soldados que quedaron de la Columna Ballivián), hasta que llegó una compañía del Batallón de Colorados, a cargo del teniente coronel Ruperto Jurado; mientras que el 21 de marzo emprendió marcha desde Caracoles a Calama un total superior a 554 soldados chilenos, a cargo del coronel Emilio Sotomayor Baeza y el teniente coronel Eleuterio Ramírez Molina.
Por ello fue creada la V División del Ejército de Bolivia, a cargo del general Narciso Campero Leyes, para recuperar el Litoral mientras el grueso de tropas chilenas estaba más al norte.
Al finalizar la batalla, las tropas bolivianas ocupan San Pedro de Atacama y se alistan para el asalto reivindicatorio a Calama.
La seguidilla de conspiraciones en el alto poder boliviano y el miedo del presidente Hilarión Daza Grosellé a que Campero le quitara aceptación popular y aliados provocó que el presidente ordenara abortar la misión de la V División y su repliegue hasta Oruro hasta nuevas órdenes, con lo cual Bolivia pierde definitivamente la crucial oportunidad de recuperar el Litoral perdido hace meses.
Previo a ello, en 1886, fue inaugurada la estación ferroviaria del Ferrocarril Antofagasta - Bolivia, la cual agilizó más todavía el paso de cargas por Calama; todo esto hizo denotar la tendencia descentralizadora del presidente Balmaceda, quien fue el primer presidente chileno en visitar esta ciudad que ya superaba los 1000 habitantes en ese período.
La Junta le traspasa toda la autoridad al general Augusto Pinochet Ugarte, quien en su mandato reforma la división administrativa del país.
Después de varios interinatos, tras las elecciones municipales del 2004, Arturo Molina Henríquez asume la alcaldía, triunfando sobre Nalto Espinoza Hurtado, un exalcalde que postula por un nuevo periodo.