Regresó a Londres el 1 de enero de 1808. Allí, en 1810, Simón Bolívar, que acababa de llegar en busca del apoyo británico, lo convenció de que tenía que regresar a Venezuela; antes de terminar el año, Miranda se encontraba ya en Caracas (13 de diciembre), donde se había constituido una Junta Suprema de Gobierno. Como diputado al Congreso constituyente, en el que se le eligió presidente, luchó ardientemente por la declaración de la independencia (5 de julio de 1811). El nuevo país nacía sumido en diferencias y enfrentamientos de facciones internas, que impedían su fortalecimiento. Ante el anuncio de la llegada de una expedición militar desde Puerto Rico, fue nombrado general en jefe y se le concedieron todos los poderes, pero incapaz de organizar un ejército disciplinado y eficaz, firmó una capitulación con el jefe realista Domingo Monteverde el 25 de julio de 1812. A punto de embarcarse hacia el extranjero, Miranda fue traicionado por los suyos y arrestado por los realistas. Enviado de una prisión a otra (Puerto Cabello, San Juan y Cádiz), murió en La Carraca, cerca de Cádiz, el 14 de julio de 1816. Sus restos fueron enterrados en una fosa común.