1812年8月27日，玻利瓦尔前往库拉索岛，开始了第一次流亡生活，10月中旬，玻利瓦尔离开库拉索岛，前往已经摆脱西班牙殖民控制的新格拉纳达，加入了当地的军队，有力地推动了新格拉纳达的独立运动，玻利瓦尔担任巴兰卡斯镇驻军指挥官。
12月15日，玻利瓦尔发表《致新格拉纳达公民》的公开信，即著名的《卡塔赫纳宣言》。他总结了委内瑞拉第一共和国覆亡的原因和教训，制定了推翻西班牙殖民统治的新的战略，动员人民起来进行战斗。随后，玻利瓦尔主动出兵攻击西班牙军队。
12月24日，玻利瓦尔占领特纳里夫岛，开始了马格达莱纳河战役。他领导的巴兰卡斯镇的军队溯马格达莱纳河而上，一路之上，所向披靡，在马格达莱纳河谷一带打败了西班牙军队，将西班牙保皇军队从这个地区全部赶走。这次战役显示出玻利瓦尔非凡的指挥才能，经过战斗的洗礼，他已经成为一名出色的军事家。
库库塔战役
玻利瓦尔在扫清了马格达莱纳河畔的保王派部队后，被大哥伦比亚共和国赋予军队的指挥权。
1813年2月28日，玻利瓦尔率军占领新格拉纳达与委内瑞拉交界的重镇库库塔，3月1日，玻利瓦尔攻占塔奇拉。3月12日，玻利瓦尔被任命为新格拉纳达准将，随后穿越安第斯山脉，向委内瑞拉进军。5月7日，新格拉纳达联邦政府下令解放委内瑞拉的梅里达和特鲁希略两个城市，5月23日，玻利瓦尔率领军队胜利进入梅里达，6月歼灭了特鲁希略城的守敌。
玻利瓦尔攻占特鲁希略后，宣布对西班牙的迫害加以反击，并发表了《决战宣言》，之后发动“惊人的战役”，进攻加拉加斯，西班牙殖民军在玻利瓦尔强大的进攻下被迫撤离加拉加斯，8月6日，加拉加斯获得解放，殖民军头目逃亡卡贝略港。
委内瑞拉第二共和国宣告成立。
当年10月14日，加拉加斯市政会宣布玻利瓦尔为委内瑞拉军队总司令，并授予他“解放者”称号。而与此同时，委内瑞拉东部的圣地亚哥·马里尼奥领导的爱国军远征查卡雷，解放了委内瑞拉的东部领土，库马纳成为其执政中心。这样，玻利瓦尔和马里尼奥分别成为委内瑞拉东、西两方的最高首领。
阿劳雷战役
为了巩固政权，彻底击溃西班牙殖民军，玻利瓦尔不给敌人喘息之机，迅速进攻殖民军的据点卡贝略港。在激烈的战斗中，爱国军英勇杀敌，殖民军头目蒙特韦德也被打伤。爱国军虽三面包围了卡贝略港，但背面的海域仍控制在殖民军手中。
正在两军相持之时，西班牙军舰和6艘运输船抵达海港，给蒙特韦德送来1200名援兵，还有大量军火和物质。在敌强我弱的不利情况下，玻利瓦尔被迫撤军。
12月5日，爱国军和殖民军在巴伦西亚以南100公里的圣卡洛斯镇阿劳雷村附近展开激战。经过6小时的战斗，爱国军歼敌三千多人，俘虏敌人六百多人。首都加拉加斯各教堂钟声齐鸣，欢庆“阿劳雷战役”的胜利。
战略转移
随着1814年拿破仑的垮台，费迪南七世重登西班牙王位，西班牙政府再度派军队镇压拉丁美洲的独立运动。而正当加拉加斯人民沉浸在胜利的喜悦中时，何塞·托马斯·博伟斯率领骁勇善战的亚诺斯牧民军向共和国首都杀来。
亚诺斯牧民军同共和国作对是因为共和国未注意改善牧民的贫困状况，加上西班牙殖民者的虚假宣传，导致牧民军同殖民军站在了一起；而玻利瓦尔掌权后，很多克里奥尔贵族拒绝释放奴隶，导致奴隶起义接连爆发，削弱了爱国军主力。
1814年6月13日，博伟斯的牧民军抵达加拉加斯南边的拉普埃尔塔山口，玻利瓦尔军队误入敌人在拉普埃尔塔山口设下的埋伏圈，损失2000多人，被迫撤回加拉加斯。博伟斯紧追不舍，很快逼近加拉加斯。为了保存力量，保护人民，玻利瓦尔决定向东部转移。7月7日，玻利瓦尔带领两万名市民冒雨出发。
7月10日，西班牙殖民军进入加拉加斯，委内瑞拉第二共和国又惨遭扼杀。
建立政权
再度流亡
9月4日，玻利瓦尔抵达卡鲁帕诺，遭到了殖民政府的通缉，9月7日，玻利瓦尔发布《告同胞书》，即《卡鲁帕诺宣言》。他在宣言中分析了共和国失败的原因，并表示他不会停止斗争，将重新解放自己的同胞。第二天，他无视逮捕令，再度乘船前往新格拉纳达的卡塔赫纳。卡塔赫纳给予玻利瓦尔英雄式的欢迎，新格拉纳达政府授予他少将军衔，让他负责把昆迪纳马卡并入新格拉纳达的工作。
11月27日，新格拉纳达政府将玻利瓦尔晋升为联合省军队总司令，12月10日，玻利瓦尔率领联合省军队攻下圣菲波哥大，占领昆迪纳马卡。1815年1月合并昆迪纳马卡，圣菲波哥大成为新格拉纳达联邦政府所在地。
玻利瓦尔本希望在新格拉纳达重新组织军队解放委内瑞拉，虽然新格拉纳达联邦政府虽然同意他加入其军队，但因新格拉纳达政府内部事务问题无法解决，无法实现玻利瓦尔组织军队打回委内瑞拉的愿望。
1815年5月10日，玻利瓦尔欲从卡塔赫纳去解放委内瑞拉，但遭到该城当局的坚决反对，玻利瓦尔遂前往牙买加，开始了流亡生活。
在牙买加，玻利瓦尔遇到了同情共和事业的英国商人马克斯韦尔·希斯洛普并接受了他的帮助，玻利瓦尔在艰难中度日，他坚持革命尚未完结，对一切愿意听他讲话的人发表演讲，陈述解放委内瑞拉乃至所有南美国家的必要性，还不知疲倦地向友人和政客致函，希斯洛普同时也认识到独立的委内瑞拉将会遍地商机。在一封信里，玻利瓦尔提出可以给予英国的军事援助一定回报，让他们占有巴拿马和尼加拉瓜。
1815年9月6日，玻利瓦尔发表了闻名于世的《牙买加来信》，他在信中阐述了拉丁美洲独立运动产生的原因，分析了独立运动的形势和经验教训，预测了拉丁美洲的未来。将西班牙斥为年迈的毒蛇，称其无法保留住在美洲的地位。同时明确勾画出西班牙美洲国家联盟的蓝图。
再度远征
1815年12月19日，玻利瓦尔幸运的逃过一次暗杀。为躲避暗杀，玻利瓦尔乘船前往海地，12月31日，玻利瓦尔抵达海地首都太子港。在海地，玻利瓦尔遇到他的朋友库拉索岛海员路易斯·布里翁并接受了他的帮助。
之后，玻利瓦尔拜访了海地总统亚历山大·佩蒂翁，佩蒂翁对玻利瓦尔表示同情，并表示全力支持玻利瓦尔展开争取独立的斗争，同时希望他在独立战争取得胜利后颁布废除奴隶制的法令。在佩蒂翁的大力支持下，玻利瓦尔在海地组建了一支远征军。佩蒂翁为其提供了武器和物资援助。
1816年3月31日，玻利瓦尔在其好友布里翁的陪伴下率军从海地莱凯港出发，在委内瑞拉的卡鲁帕诺港登陆。6月2日，玻利瓦尔在卡鲁帕诺发布解放奴隶的法令，宣布委内瑞拉的所有奴隶获得自由。同时规定解放出来的14~60岁的“新公民”参加远征军。短短几天内，他的部队扩充至上千人。可惜后来由于战略上的失误，远征军遭到失败，玻利瓦尔被迫于9月4日返回海地雅克梅尔港。
坚持作战
玻利瓦尔在此次远征失败后并没有失去信心，重整旗鼓继续进行再次远征的准备。他吸取过去攻打加拉加斯等大城市和沿海地区失败的教训，开始采取在敌人薄弱的地区开辟战场的策略。
1816年底，玻利瓦尔率远征军乘“迪亚娜”号军舰在巴塞罗那登陆，他派部将率船队向西佯攻加拉加斯，自己率主力部队在东部地区开辟根据地。玻利瓦尔开始征募委内瑞拉国内的爱国武装和游击队加入玻利瓦尔的远征军，大批骁勇善战的草原牧民加入到玻利瓦尔的部队，随着拿破仑战争的结束，一些英国士兵也加入到玻利瓦尔的爱国军当中，在好友希斯洛普等商人的帮助下，爱国军获得了购买军火和给养的现金和贷款。
1817年2月9日，玻利瓦尔和贝穆德斯和解，他们在巴塞罗那涅韦利河的大桥上相互拥抱。同年4月，曼努埃尔·皮亚尔发动圣费利克斯岛战役，包围安戈斯图拉。5月，玻利瓦尔的军队度过奥里诺科河，与已经包围安戈斯图拉的爱国军会合。 …
