Hij studeerde rechten en begon zijn militaire carrière op jonge leeftijd van achttien jaar, na de oprichting van de junta's in 1810, die het proces van onafhankelijkheid in Nieuw-Granada begon. Santander ging in oktober 1810 in dienst bij het revolutionaire leger, in het bataljon de Nationale Garde ("Guardias Nacionales"). Hij diende eerst als soldaat in het leger van de federalistische Verenigde Provincies van Nieuw-Granada, onder het bevel van generaal Antonio Baraya, die vocht tegen generaal Antonio Nariño, van de provincie Cundinamarca, die had geweigerd het gezag van de Unie te erkennen. Tijdens deze veldtochten behaalde Santander in 1812 de rang van kolonel. Nadat de royalistische troepen Nieuw-Granada opnieuw veroverden
Santander trok zich, net als vele andere New Granadaanse officieren, terug naar de vlakten ten oosten van de Cordillera Oriental, de Llanos, in de buurt van de moderne Venezolaanse grens. Daar voegde Santander zich bij Venezolaanse patriotten en opereerde onder het bevel van Simón Bolívar. Tijdens de militaire campagne over de Andes promoveerde Bolívar Santander in 1817 tot brigadegeneraal.