Em 1980 transforma-se em líder do sindicato Solidariedade, que reivindica do governo comunista polonês o direito à greve. Em 1981, o governo decreta lei marcial, torna o Solidariedade ilegal e prende seus dirigentes, inclusive Walesa, solto no ano seguinte.
Em 1983 ganha o [[Prêmio Nobel da Paz]]. Em 1986 vai para Paris, lá escreve sua biografia e retorna à Polônia em 1987. Está novamente na liderança do sindicalismo em 1988, quando uma nova onda de greves varre o país. Pressionado, o governante Wojciech Jaruzelski legaliza o Solidariedade e convida membros do sindicato para um gabinete de coalizão.
Walesa tem parte importante no governo do Solidariedade e é eleito presidente da Polônia em 1990, quando o Partido Comunista se dissolve. Entre 1992 e 1993 orienta o país para a economia de livre mercado. Em 1995 é derrotado nas eleições presidenciais pelo candidato da União Democrática de Esquerda (ex-Partido Comunista), Alexander Kwasniewski. Volta a seu emprego de eletricista no estaleiro de Gdansk, que pede falência em 1997.
Walesa negocia com o governo um plano para sua manutenção por 12 meses. O acordo se repete no ano seguinte.