Em Lisboa destaca-se como naturalista, geólogo e metalurgista e funda a primeira cátedra de metalurgia em uma universidade portuguesa. Retorna ao Brasil em 1819 e elege-se para a bancada brasileira nas Cortes Constitucionais de Lisboa. Inicialmente não revela intenções separatistas e procura apenas preservar as vantagens conquistadas pelo Brasil desde 1808.
Com a inflexibilidade das cortes, transforma-se em ardoroso defensor da independência, adversário do absolutismo e adepto da Monarquia constitucional. Por influenciar bastante o príncipe regente durante o processo de independência, passa a ser conhecido como "Patriarca da Independência". No governo de dom Pedro I é nomeado ministro do Reino e dos Negócios Estrangeiros.
Indispõe-se com o imperador durante o processo constituinte e, em 1823, é preso e exilado. Retorna ao Brasil seis anos depois e se reconcilia com dom Pedro I. Com a abdicação do imperador, em 1831, é nomeado tutor do príncipe herdeiro, dom Pedro II. Afasta-se da política em 1835 e morre três anos depois, em Niterói.