Élu à la Chambre des communes en 1640, Cromwell appuie le parti puritain (protestant) contre l'arbitraire monarchique et contre les évêques anglicans. La première guerre civile (1642-1646), opposant les partisans du roi à ceux du Parlement, révèle ses exceptionnelles compétences militaires et politiques. Grâce à ses soldats, les « Côtes de fer », réunis dans une armée d'un type nouveau, inspiré du modèle suédois, il remporte la victoire de Naseby (juin 1645) qui assure le triomphe des parlementaires. Les intrigues de Charles Ier, qui espère profiter des rivalités entre l'armée et le Parlement, provoquent une seconde guerre civile (juill.-sept. 1648), dont Cromwell sort vainqueur. Après avoir épuré le Parlement, appelé alors Parlement croupion (1648), Cromwell élimine la Chambre des lords et fait condamner le roi à mort en janv. 1649. L'État anglais prend alors le nom de Commonwealth.
Membre à la fois du Parlement et du Conseil de l'armée, Cromwell se trouve dès lors le véritable maître du pays et le reste jusqu'à sa mort (1658). Ayant brisé les niveleurs (républicains, partisans de réformes sociales), il soumet l'Irlande (1649), entièrement reconquise, puis l'Écosse (1650-1651), unie autour du fils de Charles Ier. Après avoir dissous l'ancien Parlement, Cromwell devient en 1653 lord-protecteur d'Angleterre, d'Irlande et d'Écosse, et partage le pouvoir avec un Conseil et un Parlement élu à un suffrage censitaire rigoureux, chargé du pouvoir législatif. Il oriente le régime vers une dictature militaire (1655), puis tente en 1656 une nouvelle expérience parlementaire. La Chambre des communes lui propose alors la couronne, qu'il refuse (1657).
Son œuvre économique est indissociable de sa politique extérieure. Ayant fait voter l'Acte de navigation (1651), réservant aux seuls navires britanniques l'entrée des ports anglais, il se trouve entraîné dans une guerre contre les Provinces-Unies (1652-1654) qui porte la force militaire et navale anglaise à un point jamais encore atteint. Il remet de l'ordre dans le royaume, où il établit une large tolérance religieuse. Pratiquant une politique internationale ambitieuse, il attaque l'Espagne (occupation de la Jamaïque, 1655) et, allié à la France, remporte en 1658 la victoire des Dunes, qui lui permet d'annexer Dunkerque. Célèbre par son génie militaire, qu'il mit au service de sa foi, il fut le principal acteur de la première grande révolution parlementaire de l'époque moderne, qu'il détourna à son profit.