Mutta Petrobeyn perimmäinen tavoite oli kreikkalaisten vapauttaminen ottomaanien hallinnasta, ja hän käytti paikallista valtaansa ja itsenäisyyttään rakentaakseen tukea laajamittaiselle kreikkalaiselle kappaleelle. Vuonna 1821 tämä kapina alkoi virallisesti, josta tuli Kreikan itsenäisyyssota. Hänet tunnettiin kaupankäynnin tekijänä, ja hän luovutti vapaaehtoisesti kapinan johtajuuden Theodoros Kolokotronikselle, kun siitä tuli poliittisesti välttämätöntä. Hän osallistui Kalamatan ja Tripolisin vapauttamiseen.
Hän osallistui Souliotten avustukseen. Tässä retkellä Petrobeyn nuori veli Kyriakoulis Mavromichalis kuoli sankarillisesti taistelemassa turkkilaisia vastaan. Petrobeyn ja hänen veljensä Konstantinos Mavromichalin johdolla kreikkalaiset joukot kukistivat menestyksekkäästi kuuluisan ottomaanien komentajan Ibrahim Pashan Maniin hyökkäyksen aikana. Tämä sotilaallinen voitto turvasi Kreikan vallan strategisesti tärkeässä Nafplion kaupungissa, joka vallankumouksen jälkeen tuli nykyaikaisen Kreikan valtion ensimmäiseksi pääkaupungiksi.