Tras la
Guerra Civil estuvo nueve meses en un campo de trabajo. En 1948 obtuvo la cátedra de Derecho Político en Salamanca. Debido a sus
ideas socialistas y europeístas sufrió una intensa persecución administrativa, siendo encarcelado durante 15 días en 1957.
Militó en el PSOE, partido del que fue expulsado, lo que le llevó a fundar en 1968 el Partido Socialista en el Interior, que en 1974 pasaría a llamarse Partido Socialista Popular. En 1969, junto a 130 políticos e intelectuales, suscribió una carta abierta dirigida a
Franco, donde se mostraba desde la óptica de la
oposición moderada el rechazo al Estatuto de Asociaciones de 1969, a la vez que se exigía una democracia con elecciones libres. Su pequeño partido se incorporó a la Junta Democrática de España.
Tras la muerte de Franco y una vez celebradas las
primeras elecciones en junio de 1977, fue diputado, aunque debido a los malos resultados del
PSP se procedió a la unificación (absorción) del mismo con el PSOE en 1978. Fue
alcalde de Madrid entre 1979 y 1986, dando al cargo de alcalde un prestigio como ningún otro lo había conseguido anteriormente. Apodado "El viejo profesor", se ganó el clamor del pueblo. Murió en este último año, acudiendo a su entierro los madrileños masivamente. Tierno Galván también ocupó la presidencia de la Federación mundial de ciudades unidas. Escribió varias libros de teoría y derecho político.