Bolívar esteve em Londres, em 1810, para conseguir apoio inglês na causa venezuelana e atuou para convencer Francisco de Miranda, um conhecido revolucionário, a retornar ao país e tomar parte do movimento de independência. Em 1811, a Venezuela declarou sua independência, formando a Primeira República da Venezuela. Nesse momento, Bolívar cumpria com importantes papéis militares.

Os espanhóis conseguiram recuperar o controle sobre a Venezuela em 1812, fazendo com que Bolívar fugisse e se estabelecesse em Nova Granada. Lá ele montou uma força de 800 homens que retornou à Venezuela, ganhando adesão popular, e liderou as tropas que, em 6 agosto de 1813, entraram vitoriosas em Caracas, proclamando a Segunda República da Venezuela. Foi nessa liderança que ele recebeu o apelido de Libertador.

Uma nova derrota para forças leais aos espanhóis forçou Bolívar a fugir para o Caribe, estabelecendo-se na Jamaica e no Haiti. No primeiro país, ele escreveu, em 1815, a Carta da Jamaica, um dos documentos que melhor resume seus próprios ideais revolucionários para a América do Sul.

Basicamente, ele defendia que os sul-americanos deveriam estar à frente de si mesmos, além disso, a implantação de governos baseados na democracia e no reconhecimento dos direitos do homem guiados por uma Constituição. Naturalmente, Bolívar defendia a formação de uma república e acreditava que a América deveria formar uma grande nação a ser governada sem regalias para os governantes e com maior centralização política.

Em 1816, ele retornou à Venezuela, declarou a libertação dos escravos, conquistou Angostura e organizou uma força que partiu para Nova Granada, para libertá-la. Conseguiu formalizar a independência de Nova Granada quando derrotou os espanhóis na Batalha de Boyacá, em 1819. Dois anos depois, ele derrotava os espanhóis na Venezuela, formalizando a independência de sua terra natal.
Bolívar ainda engajou-se na libertação do Equador (que fazia parte de Nova Granada), na independência peruana e na independência boliviana (a Bolívia leva esse nome em homenagem a ele). Com as independências conquistadas, Bolívar liderou a organização da Grã-Colômbia, país que reuniu os territórios de Colômbia, Venezuela e Equador.

Ele governou esse país como presidente de 1819 a 1830, e, a partir de 1828, tentou assumir uma postura mais centralizadora, no entanto, seu projeto fracassou porque as elites de cada região tinham interesses distintos que minavam seu poder e sua administração. Além disso, essas elites eram contra algumas medidas progressistas tomadas por ele e incomodavam-se com sua postura centralizadora.