Активно интересующийся политикой Пейн принимал деятельное участие в событиях. После первого сочинения, в котором он высказался против рабства, он опубликовал в январе 1776 года брошюру «Common Sense» («Здравый смысл»). В ней он резко атаковал английскую метрополию и высказался за свободу и независимость Америки. Пейну удалось проникнуться духом и требованиями своего времени, найдя для выражения этого понятные каждому слова. «Здравый смысл» имел потрясающий успех, вскоре было продано почти полмиллиона экземпляров. В своей брошюре Пейн перечислил причины, говорившие в пользу независимости от Великобритании, «nothing more than simple facts, plain arguments and common sense» («ничего, кроме голых фактов, ясных доводов и здравого смысла»). Наконец появилась фраза: «We have it in our power to begin the world over again» («В нашей власти устроить мир по-новому»). Эти слова стали своего рода лозунгом в борьбе за независимость и создании государства на демократической основе. Они не только стали руководством к действию для американской революции, которая в свою очередь стала образцом для французской революции, но превратились в своеобразный слоган американской мечты. Всякий мог идентифицировать себя со словами о мире, который можно было устроить по-новому: как давно осевшие поселенцы, так и вновь прибывшие иммигранты. Эта фраза — не только вневременное общественно-политическое воззвание, с учетом содержания «Здравого смысла» она представляет собой также призыв к соблюдению свободы личности. Поскольку Пейн в своем сочинении недвусмысленно подчеркивал значение индивидуума и говорил о государстве как о неизбежном зле, которое должно как можно реже вмешиваться в жизнь человека.
Сочинения Пейна оказали серьезное влияние на составленную несколькими месяцами позже Декларацию независимости. Однако сам он имел гораздо меньше значения, чем его труд: формированием политики занимались другие. Причина заключалась в его таланте постоянно ссориться с другими. Во время Войны за независимость Пейн служил в армии Джорджа Вашингтона. Он опубликовал свою брошюру «American Crisis» («Американский кризис»), где в трудную годину войны еще раз обосновал цель и смысл действий демократических сил. В 1777 году конгресс сделал его секретарем комитета по внешнеполитическим вопросам. В 1779 году Пейн потерял этот пост, потому что, увлекшись политическим спором, развернувшимся на страницах газет, разгласил государственную тайну. Фигура Пейна стала предметом ожесточенных дискуссий в обществе. Он работал служащим представительства Пенсильвании в Вашингтоне и позднее в Министерстве иностранных дел — с «видным жалованьем», как он сам выражался. Джордж Вашингтон позаботился о том, чтобы Пейн получил за свои заслуги поместье и регулярные финансовые отчисления, так что с 1785 года Пейн стал материально независимым. Он вернулся в Европу, сначала в Англию. Там он собирался вложить деньги в постройку разработанного им самим моста. Но тут во Франции разразилась революция. Пейн принимал активное участие в событиях и часто ездил на континент.
В 1791 году он опубликовал произведение «Rights of Man» («Права человека»), содержавшее видение общеевропейской республики, в которой все люди живут свободно. Пейн стал французским гражданином и депутатом Национального собрания. Однако человек, вечно притягивавший проблемы на свою голову, опять вляпался в неприятности. В 1793 году он стал возражать против казни Людовика XVI и был арестован. В период его тюремного заключения появилась первая часть его труда «The Age of Reason» («Век разума»), где он обрушился с резкими нападками на веру и религию. Все восприняли этот труд как атеистический. Но сам Пейн верил в высшую материю, только не делал из веры никаких политических и теологических выводов. Скорее он высказывался о четком разделении веры и мышления.
Почти одиннадцать месяцев — по ноябрь 1794 года — Пейн просидел в парижской тюрьме. Это было время смертельного страха и страдания. Мимо его камеры к гильотине провели сотни его товарищей по заключению. Денно и нощно раздавались крики, рыдания, удары. Пейн серьезно заболел. Сотрясаемый лихорадкой, он несколько недель провалялся на нарах, и за ним самоотверженно ухаживали трое соседей по камере. Но состояние его здоровья ухудшалось день ото дня. В конце концов он впал в почти бессознательное состояние, погрузился в сумерки горячечного бреда. И без того худой Пейн превратился в скелет. Кожа на большом крючковатом носу натянулась, потом пошла пятнами по всему телу. Живые черные глаза, кажется, совсем погасли. Наконец стражники позволили оставлять дверь в камеру открытой, чтобы туда попадало хоть немного свежего воздуха. Данное обстоятельство, вероятно, непредвиденным образом и спасло Пейну жизнь.