Su cargo lo asumirá el líder socialista Pedro Sánchez, tras una moción de censura en el Parlamento que le dio 180 votos a favor de 350.
En la votación en la cámara baja, Sánchez reunió el apoyo de una mayoría de diputados moción, promovida después de que la justicia condenara al Partido Popular (PP) de Rajoy en un sonado caso de corrupción.
"Se abre un nuevo tiempo en la política española", declaró Sánchez minutos antes de la votación, y después de seis años y medio de poder conservador en España.
Rajoy se despidió antes del desenlace con una breve intervención ante la cámara, reconociendo su derrota y felicitando a Sánchez por adelantado.
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"Suerte a todos ustedes por el bien de España", dijo el líder conservador, de 63 años, a modo de cierre. Tras la votación, fue a saludar al socialista con un apretón de manos y se marchó sin hacer comentarios a la prensa.
Para echar a Rajoy, en el poder desde diciembre de 2011, Sánchez armó una heteróclita coalición con la izquierda radical de Podemos, los independentistas catalanes y los nacionalistas vascos.
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Una opción obligada por la fragmentación de la cámara, y que fue denunciada enérgicamente por el portavoz del PP en la cámara, Rafael Hernando, quien fustigó a una coalición de "extremistas, radicales e independentistas" que "quieren acabar con el proyecto de España".
"El señor Sánchez quiere ser presidente del gobierno a cualquier precio y cueste lo que cueste", añadió Hernando.
Sánchez, de 46 años, reconoció que "por supuesto" tendrá dificultades en su acción de gobierno. Pero con un tono optimista reiteró su "compromiso con Europa" y prometió "estabilizar socialmente este país", priorizando políticas en favor del medioambiente y de la igualdad entre hombres y mujeres.
Igualmente, reiteró su oferta de diálogo al gobierno independentista catalán entrado en funciones este mismo viernes, lo que augura el levantamiento inminente de la tutela impuesta a la región en octubre, a raíz del intento fallido de secesión unilateral.
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"Este gobierno quiere que Cataluña esté en España, y escuchará a Cataluña", declaró el líder socialista.
El PSOE promovió la moción de censura hace una semana, tras conocerse la sentencia judicial de la Gürtel, una trama corrupta consistente en una red de empresas que de 1999 a 2005 sobornaron a cargos del PP para obtener contratos públicos en distintos puntos del país.
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La sentencia fue una bofetada para el PP, que no obstante la recurrirá.
El partido conservador fue condenado a pagar más de 245.000 euros como "partícipe a título lucrativo" de la trama. La justicia consideró probado que hubo una caja B desde 1989, y el tesorero que la administró, Luis Bárcenas, fue condenado a 33 años de prisión.
La votación de este viernes saca del poder a un Mariano Rajoy que en los últimos tiempos sobrevivió a la grave crisis económica de 2008-2013, y al desafío separatista catalán, la peor crisis política en España en cuatro décadas.
Sánchez y su ascensión fulgurante
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Consumado el órdago a Rajoy, Sánchez ha completado en apenas un año un recorrido sorprendente: en mayo del año pasado recuperó el liderazgo del PSOE meses después de verse defenestrado por una rebelión interna, y ahora se dispone a presidir el gobierno español.
En su exposición de motivos el jueves prometió que mantendrá los presupuestos de 2018 elaborados por el PP, aprobados hace una semana en la cámara baja y pendientes de tramitación en el Senado, donde los conservadores tienen mayoría.
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Un gesto paradójico y destinado a atraerse el apoyo decisivo del Partido Nacionalista Vasco (PNV), que gobierna esta región del norte de España y arrancó de esos presupuestos un paquete de inversiones en infraestructuras de 540 millones de euros.
Pero dado lo variado de sus apoyos, su mandato se anuncia difícil. Sánchez admitió que "es evidente que tenemos que ir a unas elecciones generales", y abogó por "que consensuemos ese horizonte electoral".
La convocatoria electoral es además una exigencia firme del partido liberal Ciudadanos, rival del PP en la derecha y que según los sondeos va viento en popa.
"Yo no quiero un gobierno zombi por la corrupción, pero tampoco quiero un gobierno Frankenstein con los que quieren liquidar España", advirtió el líder de Ciudadanos, Albert Rivera, indignado por el apoyo de los separatistas catalanes a la moción socialista.
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El jueves en el Parlamento Rajoy cargó duramente contra Sánchez, al que acusó de hacer con la moción "un ejercicio de oportunismo al servicio de [su] ambición personal" y de poner en riesgo la recuperación de la economía.