
Poco después de su victoria en El Frío, hallándose en la Trinidad de Arichuna, marcho por orden del coronel Miguel Valdés hacia la villa de Arauca en Nueva Granada, a una junta de oficiales granadinos y venezolanos con el propósito de formar un gobierno provisional (conocido como "Gobierno de Guasdualito"). Constituido dicho gobierno, se produjo un incidente en septiembre de 1816, cuando los funcionarios delegados por el gobierno de Guasdualito llegaron a Arichuna a ejercer el poder, un grupo de oficiales venezolanos se propusieron desconocerlo y colocar a Páez como jefe supremo de los llanos.
La junta de oficiales compuesta por los coroneles Juan Antonio Paredes fcby Fernando Figueredo; los tenientes coroneles José María Carreño, Miguel Antonio Vásquez, Domingo Meza, José Antonio Páez y el sargento mayor Francisco Conde eligieron a Páez para ocupar el cargo de jefe supremo reemplazando así a los jefes civiles y militares nombrados por Guasdualito, coroneles Fernando Serrano Uribe y Francisco de Paula Santander respectivamente. Luego de una amarga discusión entre los representantes de Guasdualito y los de Arichuna, Páez asumió el cargo junto con el ascenso a general de brigada otorgado por la junta de oficiales.
Así con el incidente de Arichuna Páez asciende a máximo jefe de los llanos occidentales venezolanos. El 6 de octubre vence en el combate de Los Cocos, y el 11 en El Yagual, seguido de otros éxitos en Achaguas, San Antonio de Apure, Banco Largo, San Fernando de Apure y Palital.
El 28 de enero de 1817 se produjo la batalla de Mucuritas, donde Páez con 1.100 hombres destruye al ejército de Miguel de la Torre que contaban con 4.000 hombres. En medio de la acción Páez prendió fuego a la sabana y realizó varias cargas de caballería, los españoles logran salvarse lanzándose a una vaguada con agua por la cual escaparon. En ese año también libró los combates de San Antonio de Apure (13 abril), paso de Apurito (18 junio), paso de Utrera (20 junio), toma de Barinas (14 agosto), y Apurito (8 noviembre).
El 14 de enero de 1818 venció en La Biruaca al comandante José María Quero. El 30, en el hato Cañafístola[4] se entrevista con el general Simón Bolívar, presidente de Venezuela en campaña que venía desde Angostura para integrar al ejército de Apure en la campaña contra el Guárico. Páez reconoció la autoridad de Bolívar y la campaña del Centro se inicia el 6 de febrero con la Toma de las Flecheras según el plan trazado por Páez.
El 12 de ese mes combate en la batalla de Calabozo donde Bolívar obtiene una gran victoria sobre Pablo Morillo, Páez se encarga como comandante de la vanguardia de perseguir a los españoles y los derrota en la Uriosa (15 febrero). Al día siguiente participó a las ordenes del Libertador en la batalla de El Sombrero donde nuevamente vencen los venezolanos. El 22 es nombrado gobernador de Barinas y recibe ordenes de liberar San Fernando de Apure, lo que logró el 8 de marzo. El 26 de ese mes participó en la batalla de Ortiz donde salen vencidos los patriotas y el 2 de mayo combate en Cojedes, acción que resulta indecisa.